據(jù)《汽車新聞》報道,電動汽車發(fā)生車禍時除碰撞本身之外,最大的危險莫過于高壓元件可能造成觸電和起火風險,但博世和奧托立夫在爆炸技術上的兩項突破,或將有助于提高電動汽車的安全性能,減少上述風險。
雖然這兩項技術在設計上卻略有不同,但功能卻很相似,發(fā)生事故時均能在一毫秒之內自動關閉
電池高能電源電路。其中一項是博世開發(fā)的“高溫熔斷器”,另一項則是奧托立夫研發(fā)的“高溫安全開關”。
安全氣囊激活觸發(fā)爆炸斷電裝置
據(jù)悉,在電動汽車發(fā)生車禍時,一旦安全氣囊被激活,電子控制單元中的微芯片將在一毫秒之內觸發(fā)爆炸斷電裝置。博世的“高溫熔斷器”會自動切斷高壓線纜,而奧托立夫的“高溫安全開關”則會切斷一條母線。
新版本的電動汽車通常配有400-800伏的電池,以便獲得更快的充電速度,更有效的再生制動以及超越300英里的續(xù)航里程。然而當發(fā)生車禍時,由于大型電池特有的安全問題,急救人員必須謹慎行動,否則車禍后未能及時斷電的車輛,很有可能發(fā)生意外的溜車、觸電或起火風險。
通常情況下,只有手動關閉電動汽車引擎蓋下的開關或關閉電纜回路,正確地切斷電源后,緊急救援人員才能嘗試轉移受傷的乘客。但是尋找上述開關或關閉回路,往往會延誤傷員的救治,并有可能導致救援人員面臨風險。
使用微型炸藥來提高安全性似乎有點違背常理,但并非一項全新的創(chuàng)意。實際上,從技術上講,安全氣囊是一種爆破裝置,包括通用和奔馳在內的許多制造商,都在其敞篷車上使用了爆破技術來激活彈出式安全氣囊。
四項超越鋰離子的未來電池技術
在博世等公司致力于提升電動汽車碰撞安全性的同時,豐田、寶馬和斯坦福大學等汽車制造商和研究機構,也從未放棄對未來電池能量存儲技術的研發(fā)。以下是四項正在進行測試和開發(fā)的或將超越鋰離子的未來電池技術:
1、固態(tài)電池
優(yōu)點:充電時間快;安全性能更高,因為熱生成量相對較小并且無需液體電解質;電池壽命更長且生產(chǎn)成本還有進一步壓縮空間。
缺點:目前制造成本相對較高;樹狀配電網(wǎng)引起的內部短路風險增大,以及內阻問題。
正在從事固態(tài)電池研發(fā)的企業(yè)和機構:豐田、寶馬、大眾、本田、現(xiàn)代、福特和通用等汽車制造商及所有主要的電池供應商。
熱點話題:美國能源部旗下橡樹嶺國家實驗室電池和燃料電池生產(chǎn)小組負責人伊利亞在接受Shift 采訪時表示,固態(tài)電池在存儲大量能量方面的潛力最大,未來的存儲容量有可能兩倍于目前最好的250 kWh鋰離子電池。
2、鋰金屬電池:
優(yōu)點:能量密度比鋰離子大得多;鋰陽極代替石墨陽極有助于電池重量顯著減少。
缺點:易燃性問題、電池老化速度過快以及生產(chǎn)復雜。
正在從事鋰金屬電池研發(fā)的企業(yè)和機構:斯坦福大學、美國能源部旗下的SLAC國家加速器實驗室、加利福尼亞大學圣地亞哥分校,以及其他各種大學、實驗室和初創(chuàng)公司。
熱點話題:在實驗室中表現(xiàn)出良好潛力的一種鋰基化學物質,目前在汽車上的性能尚未驗證。
3、氟化物電池:
優(yōu)點:這種電池的能量密度相當于鋰離子的10倍,而能量密度更高則表示續(xù)航里程更大;室溫運行意味著電池無需昂貴和復雜的熱管理系統(tǒng)即可運轉;生產(chǎn)過程比鋰離子更環(huán)保。
缺點:氟化物是一種腐蝕性液體;與鋰離子電池相比,陰極極其復雜;批量生產(chǎn)、長期耐用性和撞車安全性仍未得到驗證。
正在從事氟化物電池研發(fā)的企業(yè)和機構:本田汽車、加州理工學院、美國宇航局旗下噴射推進實驗室,以及多所大學、實驗室和初創(chuàng)公司。
熱點話題: 鋰離子實現(xiàn)了從消費電子產(chǎn)品到汽車的飛躍,氟化物電池也是如此。
4、石墨烯超級電容器:
優(yōu)點:電阻低,充電速度超快;重量輕有利于整合到車輛的車身結構。
缺點:缺乏能量密度;不使用時失去電能以及生產(chǎn)復雜性問題。
正在從事石墨烯超級電容器研發(fā)的企業(yè)和機構:蘭博基尼、麻省理工學院以及多所大學、實驗室和初創(chuàng)公司。
熱點話題:蘭博基尼電動超跑概念車Terzo Millenio設想在車輛的碳纖維車身結構中,嵌入石墨烯材料來儲存電能,并進行動能回收釋放。
(責任編輯:子蕊)