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这是电动汽车理想的电池吗?
作者:陈聪    撰写日期:2020-12-25  
          

  想象一下,有这样一种电动汽车,轻便、高速、单次充电能行驶数百英里。它无需备用电池,大大减轻了负重。因为电池与车身已经融为一体。结构电池早在21世纪初就已经出现,当时美国军方以碳纤维为导电材料设计了第一款结构电池。众所周知,碳纤维很轻,还可以用来制造各种东西,包括汽车车身。 

  特斯拉的埃隆·马斯克(Elon Musk)在其公司的电池日(Battery Day)上宣布,他们打算把电池置于汽车底盘内。是时候去掉“运动包”,把电池装进车身了。马斯克称这一决定是革命性的。但那些多年来一直致力于结构电池研究的科学家们对此是不屑一顾的。 

  伦敦帝国理工学院材料科学家、皇家工程学院新兴技术系主任埃米尔·格林哈尔(Emile Greenhalgh)告诉《连线》杂志:“他根本就是在重复我们10年前做过的事情,我们现在做的已经超越了埃隆·马斯克所说的。并没有嵌入式电池,碳纤维材料本身就是能量储存装置。” 

  格林哈尔(Greenhalgh)是致力于结构电池研究的专家之一。结构电池不是汽车的外部零件,而是汽车的一个元件,因为本质上来说,电池是用来制造车身或其他部件的原材料。 

  结构电池构成十分简单,仅由两层碳纤维材料组成,一层带负电荷,另一层带正电荷,正极和负极之间是玻璃纤维制成的绝缘层。从理论上讲,该材料可用于制造汽车的整个车身。 

  设计一款能够实际工作的结构电池一直以来都很具有挑战性。2018年,《史密森杂志》报道了一个由勒夫·阿斯(Leif Asp)教授率领的查默斯理工大学进行的此类项目。尽管结构电池的前景向好,但项目团队发现使其正常工作很难。 

  当时,勒夫告诉《史密森杂志》:“市面上碳纤维,都拿来研制结构电池或其他电子设备了。”勒夫、格林哈尔以及其他研究人员仍致力于开发一种同时具备这两种功能的复合材料,但格林哈尔表示,在研究过程中,为筹集到足够经费花了不少时间,项目才得以继续进行。今年,这两位科学家和他们的团队甚至完成了一个为飞机研制结构电池的项目。 

  假设结构电池可能会危及到“普通”锂电池的发展,而汽车制造商在锂电池上已经花费了数百万美元。通用汽车(GM)正在俄亥俄州建造一个全新的电池厂,但它并不生产结构电池。在欧洲,大众汽车(Volkswagen)对德国的一家大型工厂进行部分调整,该工厂从2024年开始生产电动汽车(EV)电池。大型汽车制造商对交通电气化 投入了大量资金支持。 

  然而,结构电池似乎还有待改善。2013年,勒夫、格林哈尔和团队中的其他专家共同完成了一个为期三年的名为“存储”的项目,成功地将商用锂离子电池整合到一辆沃尔沃的结构部件中。然而,电池太小,只能在熄火后的短时间内支撑空调系统、音响和灯光。 

 

  文章来源:能源情报网 

  http://energy.whlib.ac.cn/STMonitor/qbwnew/bianyi_recordshow.htm?id=50733&parentPageId=1607501534167&serverId=109&controlType= 

    

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