Технологический прорыв – кузов автомобиля как аккумулятор

Технологический прорыв – кузов автомобиля как аккумулятор
Технологический прорыв – кузов автомобиля как аккумулятор

Идея использовать кузов автомобиля как аккумуляторную батарею известна достаточно давно, более того – многие прототипы «автомобилей будущего» рассчитывают именно на такой технологический прорыв. Шведские ученые из Технологического университета Чалмерса, Гетеборг разработали новую технологию, которая позволяет хранить энергию непосредственно в углеволоконном корпусе, который становится не только несущей конструкцией, но и батареей.

Углеродное волокно может хранить энергию

Одним из сдерживающих факторов широкого распространения электрических транспортных средств является «аккумуляторная проблема». Просто упрощенно напомним ситуацию – батареи, используемые на сегодняшний день в электромобилях, все еще недостаточно емкие и мощные, к тому же они тяжелые и громоздкие. Без инновационных прорывов в области хранения энергии развитие электрокаров упирается в «технологическую стену»: при увеличении основных энергетических показателей аккумуляторов – неизбежно увеличивается вес и размеры литий-ионных батарей.

Технологический прорыв – кузов автомобиля как аккумулятор
Корпус «электромобиля будущего» может стать аккумуляторной батареей

Результаты научных исследований, проведенных в шведском Технологическом университете Чалмерса, показали, что углеродные волокна могут работать как аккумуляторы, непосредственно сохраняя энергию. Эти результаты открывает новые возможности для структурных батарей, в которых углеродное волокно становится частью энергетической системы. Использование такого типа многофункционального материала будет способствовать значительному снижению веса в автомобилях, самолетах и транспортных средствах будущего и позволит эффективно решить одну из ключевых задач электрификации.

Уменьшение веса транспортных средств, за счет исключения из энергетической системы громоздкой и тяжелой батареи, позволит значительно увеличить дальность перемещения без дополнительных подзарядок аккумуляторов.

«Кузов будет не просто несущим элементом, но и будет действовать как аккумулятор – это позволит уменьшить вес до 50%», – утверждает руководитель исследований, профессор Лейф Асп.

Безусловно, все не так просто – исследования показали, что чем «лучше хранят энергию углеродные волокна – тем они менее жесткие». При доведении новой технологии до коммерческого уровня, ученые рассчитывают «разумный компромисс», сохраняя достаточную жесткость композитных углеродных волокон и улучшая их способность эффективно сохранять энергию.

Технологический прорыв – кузов автомобиля как аккумулятор
Профессор Лейф Асп и электромобиль BMW i3 на сборочном конвейере

Помимо автомобильной промышленности – особенно значимыми могут стать новые технологические достижения и для авиации. Становится возможным изготовить надежный корпус летательного аппарата из углеродных волокон и обеспечить достаточный запас энергии для эффективного функционирования электросамолета. За счет более низкой плотности энергии структурных батарей они являются более безопасными, чем стандартные аккумуляторы и также не содержат летучих веществ.

«Ключом к успеху является оптимизация транспортных средств на системном уровне – на основе веса, прочности, жесткости и электрохимических свойств. Это что-то новое для мышления в автомобильном секторе, в котором в основном занимаются оптимизацией отдельных компонентов. Новые углеродные батареи не становятся такими же эффективными, как традиционные батареи, но поскольку они имеют конструктивную несущую способность, то на уровне всей системы можно добиться очень больших успехов», – объясняет профессор Лейф Асп.

Технологический прорыв – кузов автомобиля как аккумулятор
Прототип электрического спорткара Lamborghini Terzo Millennio без аккумуляторных батарей

В качестве примера практического применения новой технологии можно привести представленный еще в прошлом году футуристический прототип электрического спорткара Lamborghini Terzo Millennio без аккумуляторных батарей. Новый автомобиль, создаваемый совместно специалистами итальянской автостроительной компании Lamborghini и исследователями из Массачусетского технологического института, будет «черпать энергию» из перезаряжаемых кузовных панелей, созданных из углеродного волокна. Несмотря на супер-футуристическую концепцию, авторы Terzo Millennio утверждают, что за всеми идеями стоят реальные научные разработки и то, что кажется фантастикой на сегодняшний день – уже через несколько лет может воплотится в реальное транспортное средство.

Технологический прорыв – кузов автомобиля как аккумулятор
Lamborghini Terzo Millennio

Использованы данные Eurekalert

Статья была вам интересна? Мы старались для вас! Пожалуйста, поддержите нас репостом в соцсетях или обсудите материал на любимом форуме. Это очень поможет проекту. Спасибо!

Еще интересные публикации: