Volvo Car Group разработала революционную концепцию легковесных материалов для хранения энергии, которые позволят усовершенствовать методы использования энергии в будущих электромобилях. Материал, состоящий из углеродного волокна, наноструктурированных батарей и конденсаторов большой емкости, отличается малым весом, предлагает удобное хранение энергии и требует меньше места в автомобиле. Более того, этот материал является экологически чистым и предлагает удобные варианты интеграции в автомобиле.
В реализации проекта, финансируемого ЕС, участвовали девять организаций, при этом Volvo Car Group была единственным авто производителем, принявшим участие в проекте. В ходе исследований удалось найти реальное решение в качестве альтернативы тяжелым, большим и дорогим аккумуляторным батареям, которые устанавливаются на современных гибридных моделях и электромобилях. Более того, удалось добиться требуемой емкости и производительности аккумуляторов. Работы по проекту длились более 3.5 лет, и сегодня результаты исследований применяются в виде панелей в экспериментальной модификации Volvo S80.
Открытие революционного масштаба
Результатом исследовательских работ стал материал, сочетающий в себе углеродное волокно и полимерную смолу. Это передовой наноматериал, включающий структурные конденсаторы большой емкости. Новые батареи представлены многослойными панелями, усиленными углеродным волокном. Панели изготавливаются в заданной форме и устанавливаются в виде дверных панелей, крышки багажника и арок колес автомобиля, позволяя заметно экономить пространство в автомобиле. Углеродное волокно укладывается в несколько слоев, ему придается требуемая форма, а затем фактически готовая панель направляется в печь, где происходит затвердевание материала. Конденсаторы большой емкости интегрируются между слоями панели. Такие панели устанавливаются по периметру всего автомобиля вместо существующих компонентов кузова и используются для зарядки и хранения энергии.
Зарядка панелей осуществляется в процессе рекуперации энергии торможения или через подключение к электросети. Энергия из панелей передается на электромотор и электроприборы в автомобиле.
Значимость этого изобретения заключается в том, что такой материал не только позволяет быстрее осуществлять зарядку электроэнергией по сравнению с современными аккумуляторами, но такой материал еще отличается большой прочностью и пластичностью.
Результаты исследований
В Volvo Car Group были созданы два элемента, которые используются для испытаний. На Volvo S80 установили крышку багажника и кожух двигателя из нового материала.
Крышка багажника выполняет функцию электробатареи и может вполне заменить стандартные аккумуляторы, которые сегодня используются в автомобилях. Она легче, чем стандартная крышка багажника, что позволяет сэкономить пространство в багажном отделении, а также снизить общий вес автомобиля.
Новый кожух двигателя может заменить балку, которая выполняет функцию стабилизатора фронтальной части автомобиля, а также он сможет заменить батарею, используемую для системы Start/Stop. Этот элемент позволит на 50% сократить вес, а его заряда хватит, чтобы обеспечить энергией электросистемы автомобиля напряжением в 12 вольт.
По мнению экспертов, полная замена существующих компонентов электромобиля элементами из нового материала позволит сократить вес автомобиля более чем на 15%. Это не только снизит стоимость автомобиля, но сделает его еще более экологичным.
Volvo Car Group – лидер в сфере электрификации
Электромобили играют важную роль в будущем портфеле продукции Volvo Car Group, и компания продолжит работы по поиску и разработке инновационных, передовых технических решений для будущих моделей автомобилей.
