W Volvo Car Group powstał rewolucyjny projekt bardzo lekkich akumulatorów, które istotnie poprawią wydajność samochodów elektrycznych. Nowe baterie wykorzystują nanostruktury, kondensatory o dużej pojemności oraz włókna węglowe – dlatego są znacznie lżejsze od tradycyjnych akumulatorów, bardziej wydajne, zajmują mniej miejsca w samochodzie i są przyjazne środowisku.
Akumulatory to obecnie najsłabsze ogniwo w procesie rozwoju samochodów elektrycznych i hybrydowych. Są ciężkie, drogie, mają stosunkowo niewielką pojemność i nie można ich dowolnie kształtować. Odpowiedzią na te problemy jest najnowszy projekt współfinansowany ze środków unijnych, którym kieruje londyński Imperial College. Wśród pozostałych ośmiu członków grupy badawczej Volvo jest jedynym producentem samochodów.
Badania trwały trzy i pół roku. W ich wyniku powstały specjalne panele, w które wyposażono eksperymentalny egzemplarz Volvo S80.
Akumulator w pokrywie bagażnika?
Nowe rozwiązanie to połączenie nanomateriału, powstałego z włókien węglowych i żywicy polimerowej, oraz kondensatorów dużej pojemności (tzw. superkondensatorów). Sprasowane włókna węglowe pozwalają się dowolnie kształtować, co pozwala dopasować kształt baterii do karoserii i wykorzystać każdy fragment wolnego miejsca (panele drzwiowe, pokrywa bagażnika, wnęka koła zapasowego). Kolejne warstwy włókien najpierw są ze sobą sklejane, następnie formowane w pożądany kształt, a na koniec utrwalane w piecu. Superkondensatory są zintegrowane z wierzchnią warstwą materiału. Może on być użyty praktycznie w dowolnym miejscu w aucie, całkowicie zastępując obecne akumulatory.
Tak zbudowane baterie gromadzą energię odzyskiwaną podczas hamowania, można je też ładować z sieci elektrycznej.
Dotychczasowe eksperymenty pokazały, że nowy materiał nie tylko potrafi naładować się szybciej niż tradycyjne baterie, ale też jest mocniejszy i bardziej elastyczny.
Dotychczasowe rezultaty
Na razie w Volvo powstały dwa próbne komponenty: pokrywa bagażnika oraz osłona silnika. Są testowane w modelu Volvo S80.
Zamieniona w baterię klapa bagażnika, sama sterowana elektrycznie, może z powodzeniem zastąpić obecnie stosowane akumulatory. Jest lżejsza od tradycyjnej pokrywy, dodatkowo wpływając na obniżenie wagi samochodu.
„Elektryczna” osłona silnika może zaś przy okazji posłużyć jako belka usztywniająca (znana z samochodów sportowych) oraz akumulator wykorzystywany przez system start-stop. Jest przy tym o ponad połowę lżejsza i ma pojemność wystarczającą do zasilania 12-woltowej sieci w samochodzie.
Ocenia się, że zastąpienie stosowanego obecnie układu akumulatorów nowym materiałem pozwoli na obniżenie całkowitej masy samochodu o 15 procent. Wpłynie to na obniżenie kosztów produkcji i utrzymania auta; zyska też środowisko naturalne.
Grupa Volvo na czele
Samochody elektryczne odgrywają coraz poważniejszą rolę w planowanej gamie pojazdów Volvo. Koncern będzie wciąż pracował nad poszukiwaniem i udoskonaleniem technologii, które trafią do samochodów przyszłości.
Lista uczestników projektu:
- Imperial College London ICL, Wielka Brytania (lider zespołu)
- Swerea Sicomp AB, Szwecja
- Volvo Car Group, Szwecja
- Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung BAM, Niemcy
- ETC Battery and FuelCells, Szwecja
- Inasco, Grecja
- Chalmers (Swedish Hybrid Centre), Szwecja
- Cytec Industries (wcześniej UMECO/ACG), Wielka Brytania
- Nanocyl, NCYL, Belgia
Materiały powiązane