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将电池改到车身?马斯克玩的竟是10年前的把戏,科学家已准备抛弃电池!

2020-11-10 09:35   来源: 互联网    浏览次数:3050

对于电动汽车制造商来说,在电池材料没有突破的情况下,增加电池数量、提高车身质量、削弱续航能力似乎是错误的主张。因此,许多汽车制造商希望放弃电池,使用车身来储存能源。


马斯克在特斯拉电池日早些时候说,除了开发新的材料电池外,电池包装技术也将用于后续产品。马斯克声称,这种设计将使汽车的重量减少 10%,并使行驶里程增加更多。他称赞特斯拉的结构电池是一场工程 "革命"。


但在一些电池研究人员看来,马斯克的未来看上去很像过去。


伦敦帝国理工学院材料科学家、皇家科学院新兴技术工程教授埃米尔·格林哈尔说:" 他(马斯克)所做的事情是 10 年前完成的。


全球领先的结构电池专家之一格林哈尔(Greenhar) 正在研究一种新的能源存储方法,以消除电池与其供应的物体之间的界限:" 没有嵌入式电池。材料本身就是一种储能装置。这一解决办法可能解决目前电池在电子产品中所占比例过大的难题。


目前,许多电池制造商,如宁德时代,都建议将传统电池安装在汽车本身的结构中,而不是把电池组放在汽车的地板上,电池组就变成了底盘。


对格林哈尔来说,直接放弃电池、转向车身储存能量的想法似乎更有趣。与嵌入在底盘中的传统电池不同,这些结构电池是看不见的。电存储发生在构成汽车车架的复合薄层中。


在传统电池中,锂离子电池有四个主要部件:阴极、阳极、电解液和挡板相互堆叠或缠绕。在结构电池中,必须重新配置这些部件,以便使电池形状不规则,并承受物理压力。结构电池看起来不像立方体或圆筒,而是更像翅膀、身体甚至手机外壳。


美国军方以前开发的第一种结构电池使用碳纤维作为电池的电极。碳纤维是一种轻质、超强的材料,常用于制造飞机和高性能车身。它还擅长储存锂离子,这使它成为其他碳基材料的良好替代品,可用作锂离子电池的阳极。


在过去十年里,瑞典 CHARE 科技大学的 LeifAsp 教授一直处于结构电池研究的前沿。自 2010 年以来,他与其他科学家合作开展了一个项目,该项目旨在制造结构电池,并将它们集成到沃尔沃混合动力样机中。

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在为期三年的项目中,莱法斯普联合团队成功地将商用锂离子电池集成到助推器盖中。涡轮增压罩可以调整发动机的进气,而不是汽车的主要电池。它是一种小型辅助电池组,当发动机在刹车灯下暂时关闭时,它提供空调、声音和照明。这表明将结构电池集成到汽车中是可行的。


结构电池的主要好处是减少了电动汽车在同一距离行驶所需的能量,或者可以增加行驶里程。然而,将一堆传统的锂离子电池夹在车体里,不如让车身起到电池的作用那么有效。


该团队现在能够生产至少 20% 至 30% 的储能和机械容量的材料。然而,当结构电池充电和放电时,锂离子会穿过碳纤维阴极,从而改变它们的形状和力学性能。这可能构成安全风险,监管机构绝对不允许这样做。


为此目的,LeifAsp 正在建立数学模型,以准确了解使用这些电池时车辆结构的变化。




责任编辑:萤莹香草钟
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