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將電池嵌入車身,是革命還是誤區(qū)?

作者: 時間:2013-10-30 來源:車云網(wǎng) 收藏

  就本身而言,最大的瓶頸就在于技術(shù),也是各個企業(yè)卯足了勁地研發(fā)重點,從某種程度上,誰掌握了最先進(jìn)的技術(shù),也就掌握了現(xiàn)在的命脈所在。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/184758.htm

  獨具創(chuàng)意的車身覆蓋件

  上周,沃爾沃公布了一款S80的原型車。這輛車從外表看上去與一般的S80并沒有什么區(qū)別,但在重量上卻輕了15%,從1585千克變成了1350千克。應(yīng)該有人好奇了,沃爾沃是對S80進(jìn)行了輕量化?

  經(jīng)過研究員的一番介紹,才知道它變輕的原因則在于所使用的特殊的電池組。不同于現(xiàn)下一般所使用的一整塊大電池組,這輛車的電池被分散在三個位置:車門、車頂和行李箱蓋。估計又會有人好奇了,車門、車頂和行李箱蓋?電池是怎么安裝在這些地方的?

  這就要說到三年前由倫敦帝國學(xué)院牽頭的一個研究組織了。這個組織由歐盟投資,一直致力于研究電動車的電池技術(shù)。歷經(jīng)三年,研究員們成功地創(chuàng)造了新興的納米結(jié)構(gòu)電池和超級電容,并將其與已經(jīng)成型好的碳纖維集成到一起,變身為車身覆蓋件,并充當(dāng)電動汽車的電源。

  相較于現(xiàn)在電動汽車常用的電池組,這項技術(shù)可謂是“革命性”地改變,給現(xiàn)在電池笨重的形象來了個改頭換面,也不再占據(jù)底盤下的空間。

  在這項研究中,最大的突破是創(chuàng)造了納米結(jié)構(gòu)的電池和超級電容器,并巧妙地嵌入到碳纖維中。

  與傳統(tǒng)的電池或超級電容器相比,這種特殊的覆蓋件不僅提升了充電速度,質(zhì)量更輕,韌性和強度也有所提升,同時,也能通過動能回收系統(tǒng)或者接入電網(wǎng)進(jìn)行充電。除了電動汽車之外,碳纖維覆蓋件也能用在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車上。除了在強度上足以取代傳統(tǒng)金屬,也有足夠的能量來取代蓄電瓶,起動發(fā)動機并給車上12V電氣設(shè)備供電。

  對于純電動汽車來說,用覆蓋件取代電池能夠至少降低15%的車身重量。如果在車門、車頂和行李箱蓋上都使用這種材料,可以讓一輛中級的純電動汽車行駛約130公里。

  作為研究組織中唯一的一家汽車制造商,沃爾沃認(rèn)為,這種特殊的覆蓋件具備“取代現(xiàn)代汽車蓄電池的潛力,可以讓傳統(tǒng)電池的徹底成為過去”??梢?,沃爾沃對這項技術(shù)的評價和期望都很高。的確,在這之前,沒有人想到電池還可以這樣來安置,也存在一定的優(yōu)勢,但是這真的能取代傳統(tǒng)電池么?

  在沃爾沃公布這項技術(shù)一周之后,就有外國媒體朋友“不服”這種說法的來辯了。Plugincars上的這篇文章主要圍繞其不實用性進(jìn)行討論,車云菌與大家分享一下他的觀點。

  首先,是增加了設(shè)計的復(fù)雜程度。電池組都是由上百個,甚至上千個電池單元集成在一起的。從邏輯上來說,把這些電池單元組裝成小型的電池塊,比直接組裝成一整個電池組要簡單很多,但是越多的電池塊也意味著更多的接線和封裝,在絕緣和電池塊控制裝置上的增加也會增加更多的重量。

  寶馬在制造Active E的原型車時,由于基礎(chǔ)模型無法容納下整個電池組,所以工程師們將電池組分成了三個部分安裝在不同的位置,一個在后排座椅下方,一個在中央通道,還有一個在前發(fā)動機罩下。在設(shè)計i3的時候,寶馬就吸取了Active E的教訓(xùn),將電池組設(shè)計成一個整體,放置在車身地板下方。因為這對于車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計來說,要簡單很多。

  其次,是老化和安全問題。研究員們很聰明地利用車身上已有的啊·部件解決了重量問題。比如講電池單元內(nèi)置在車門,因為使用了碳纖維,所以帶有電池的車門與一般車門的重量相差無幾,體積上也沒有太多變化。但是這種袋式封裝比圓柱形電池強度要低很多,每一次大力關(guān)門,都是對電池單元的一次擠壓。雖然沃爾沃在安全方面已經(jīng)取得了不錯的成效,也能在電池組里安裝快速斷開裝置進(jìn)行保護(hù),但是即便是停車時的小事故使車門凹陷,至少也會對行駛里程造成影響。

  最后,是熱力管理問題。在沃爾沃公布的原型車上,有一部分電池是安裝在車頂上的,這是一個相當(dāng)瘋狂的主意。對于汽車來說,車頂是承受溫度變化最大的部位:冬天會有積雪,夏天則熱到可能煎雞蛋,其內(nèi)置的電池組要如何適應(yīng)如此大范圍的溫度變化?

  另外,溫度對于電池的性能參數(shù)也有很大的影響,日產(chǎn)就在這上頭吃過苦頭。如果電池的溫度過高,會縮減它的生命周期,而溫度過低,又會影響輸出。當(dāng)然,也可以專門設(shè)計一套系統(tǒng)將電池組的溫度控制在一定范圍內(nèi),但是這會額外消耗更多的能量。

  現(xiàn)在,有一定銷量的電動汽車基本都有著類似的構(gòu)造:一個電動機、一個安裝在地板下方的電池總成。或許在將來,這種結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,但大概也不是這種結(jié)構(gòu),讓人時刻擔(dān)心會不會撞到車門擠壓了電池,更何況現(xiàn)在普遍采用的結(jié)構(gòu)已經(jīng)證明了其實用性。

  每當(dāng)有一項新的技術(shù)誕生時,總會有贊同的和不贊同的聲音。就如沃爾沃公布的這項新技術(shù),贊同者認(rèn)為它給電池技術(shù)帶來了革命性改變,質(zhì)疑者認(rèn)為它的安全性和可靠性都有待考驗,是走入了減重的誤區(qū)。這項技術(shù)有其不可否認(rèn)的價值所在,比如它提高了充電速度,但確實也存在著弊端,車頂?shù)脑O(shè)計就有失考慮,如果想要大面積運用,還要經(jīng)得起實踐的考驗。

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