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制冷学报文献翻译（制冷学报期刊）(12)
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摘要：大部分车型无论采用确定系数、欧式距离还是平均误差在不同温度环境中的续航里程估计准确度顺序均为常温＞高温＞低温。 参考文献 [1] 戴天禄、隋航等
大部分车型无论采用确定系数、欧式距离还是平均误差在不同温度环境中的续航里程估计准确度顺序均为常温＞高温＞低温。参考文献[1] 戴天禄、隋航等.不同环境温度下纯电动汽车续航里程测评方法研究[2] 解 难、胡月昆等.环境温度对电动汽车续驶里程影响的试验研究[3] 张子琦、李万勇等.电动汽车冬季负荷特性研究[4] 孙志诚、周博雅等.电动汽车续航里程估计准确度评价
第一个发现超导的人是谁？
超导的发现得益于20世纪初低温物理的发展。
当时人们已经很清楚金属材料的电阻率随温度的下降而减小，但对于低温下金属电阻如何变化却不是很清楚。由于没有低温环境用于实验，人们纷纷猜测金属电阻的低温行为。其中马西森认为金属电阻率会持续减小到一个剩余电阻率，因为金属中杂质和缺陷造成的电阻是不会随温度变化的，而原子振动造成的电阻将随温度下降而逐渐变为零；开尔文勋爵则认为，低温下即使是电子也将被“冻住”，电子的运动能力将大大受限，使得导电能力降低，电阻率在低温下反而会急剧增加；杜瓦则认为，如果我们能够寻找到一个没有杂质和缺陷的“完美金属”，那么剩余电阻率也是零，所以电阻率将随着温度逐渐趋于绝对零度而变为零。
为了验证电阻率到底在低温下如何演变，最关键的就是获得低温环境。在当时获得低温的办法就是利用各种气体加压液化，然后再减压制冷。如在一个大气压下液氧沸点是90 K，液氮沸点是77 K，因此通过加压液化可以轻松分离空气中的氧气和氮气。液氮也可以进一步减压致冷，达到50 K左右的低温环境。在1908年之前，根据理想气体状态方程的理论，当时发现的几乎所有气体都陆续被加压液化了，最后只剩下氢气和氦气未能液化，问题就出在理论上。荷兰莱顿大学的范德瓦尔斯（就是那位范德华，分子间作用力用他命名）在博士期间就提出了一个新的气体状态方程，充分考虑了气体分子之间的相互作用，修改了理想气体状态方程（后来获得了诺贝尔奖）。后来范德瓦尔斯去了荷兰阿姆斯特丹大学，但莱顿大学迎来了另一位实验物理学家——海克.卡末林.昂尼斯，立志要建立一个低温物理实验室，目标就是把最后的氢气和氦气液化。昂尼斯在范德瓦尔斯的理论指导下，认识到要让氢气和氦气液化，最重要的就是要让它们不断突然膨胀对外做功，也就是不断节流减压。在1898年，昂尼斯实验室成功获得了液氢，常压下沸点是21 K(杜瓦也独立制得了液氢)。有了液氢作为低温环境，就可以从21 K以下的氦气出发，让它继续通过各种管道隧道实现低温节流减压。终于在10年后的1908年7 月10日，昂尼斯实验室获得了第一股透明的液氦，在常压下沸点为4.2 K。利用液氦自己还可以再进一步减压制冷，可以得到1.5 K左右的低温。这在当时已经认为是非常接近绝对零度了。
有了1.5 K如此低温的物理环境，昂尼斯开始思考关于金属电阻率随温度变化的问题，他个人更倾向于认同杜瓦的观点。于是昂尼斯开始率领团队测试各种材料的低温电阻行为。起初他们选择都是室温下导电极好的金、铂及其合金等，其中铂是室温电阻率最低的单质金属。测量了多个金属材料在低温下电阻后，他们发现结果都是存在一个剩余电阻率，基本上和马西森的预言一致。为了进一步寻找完美金属，昂尼斯选择了金属汞，常温下是液态，通过蒸馏可以得到纯度极高的样品，而且在室温下液体装入测量管道非常方便，然后冷冻到低温自然变成固体。正是昂尼斯这个选择，促使了第一个超导体的发现。
1911年4月8日，莱顿大学低温物理实验昂尼斯团队的Gerrit Flim、Gilles Holst和 Cornelius Dorsman和往常一样，早早就过来实验室准备测量金属汞的低温电阻。昂尼斯随后过来检查液氦情况，确保中午时分可以顺利开展实验。大约在下午4点左右时候， Gilles Holst和 Cornelius Dorsman发现汞的电阻在3 K时几乎测不到了，而金的电阻则仍然存在。起初他们怀疑是实验仪器出了故障，或者测量短路了，昂尼斯也要求他们反复检查测量过程和设备。又经过数天重复实验，他们终于确定在液氦沸点4.2 K以下的时候，汞的电阻确实突然降到了零，也即超出了仪器的测量精度范围（0.00001 Ω）。1911年11月，昂尼斯在荷兰莱顿大学学报上报道了这一现象，并将其命名为“超导”，意指“超级导电”。这就是第一个超导体——金属汞的发现过程。
金属汞在4.2K下电阻突然消失的现象非常令人吃惊，因为这和之前预测的低温电阻变化三种行为都不符合，电阻完全可以在有限温度下消失，未必需要降到零温。昂尼斯团队为了证明电阻真的是降到零，在随后的数月时间里，都在不断重复实验验证结果，并测量其他金属如铅和锡，也同样发现了类似现象，只是发生超导的温度不一样。即使如此，莱顿实验室也还在不断尝试测量超导体的低温电阻率。一直到到1932年，此时昂尼斯已经去世6年了，Gerrit Flim还在伦敦努力重复这个实验，证明200 A强电流情况下超导铝块仍然测量不到电阻。如今，利用精确的现代测量技术，已经可以证明超导体电阻率低于10^-18 Ω.m，相比导电性极好的常规金属电阻率10^-8 Ω.m，整整低了10个数量级。倘若在超导环内形成1 A的电流，能够永远保持超导状态不变的话，那么至少需要一千亿年才能彻底衰减掉。因此，在最高实验技术精度下，超导体电阻率可以认为就是零。
文章来源：《制冷学报》 网址: http://www.zlxbzz.cn/zonghexinwen/2022/1209/814.html
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