兩個具有里程碑意義的項目——一個由 NASA 和普渡大學，另一個由賓夕法尼亞州立大學和 EC Power 完成——將通過將充電時間縮短到幾分鐘來徹底改變電動汽車技術。
更冷的組件加上更少耗電的電池等于兩項電動汽車技術的突破，這兩項技術都將車輛充電時間從幾個小時縮短到了幾分鐘。
利用在未來太空任務中發(fā)揮作用的技術，美國宇航局將應用程序重定向到一個地球關注的問題：使電動汽車充電時間更快。普渡大學與航天局合作設計了一種稱為“ubcooled flow boiling,過冷流動沸騰”的技術，旨在冷卻傳輸高電荷的充電電纜。根據(jù)美國宇航局的說法，通過消除組件過熱的風險，可以傳輸更大的電流，并縮短充電時間：五分鐘或更短。
一輛小型汽車接收電荷
圖片由Mike's Photography 從Pixabay 提供Purdue Prototype 創(chuàng)造電動汽車時事
圖片由Mike's Photography 從Pixabay 提供Purdue Prototype 創(chuàng)造電動汽車時事
使用最先進的充電器只能提供高達 520 安培的電流，普渡的原型使電流超過 2,400 安培的數(shù)量相形見絀。這是 4.6 倍，這意味著在路站（約 20 分鐘）或在家里（幾個小時，最大額定電流為 150 安培）為電動汽車充電將在不到五分鐘的時間內(nèi)完成。
自 2017 年以來，普渡與福特汽車公司合作，一直在尋求消除充電過程中的熱量。2021 年，該大學開發(fā)了“替代冷卻方法”，該方法演變?yōu)?NASA 支持的技術。美國宇航局表示，最近的創(chuàng)新消除了高達 24.22 千瓦的熱量，從而節(jié)省了電動汽車充電組件。
賓夕法尼亞州立大學團隊應對電動汽車電池挑戰(zhàn)
第二個成為頭條新聞的突破性項目涉及電動汽車電池。Penn State 的機械工程教授 Chao-Yang Wang 博士與賓夕法尼亞州立大學的其他四名研究人員和賓夕法尼亞州立大學初創(chuàng)公司EC Power的三名研究人員共同撰寫了一項電池設計研究。
王說，新車銷售不可避免地轉(zhuǎn)向電池驅(qū)動的電動汽車，這帶來了兩個基本挑戰(zhàn)：電池充電時間和電池尺寸。他聲稱他的技術催生了將電動汽車電池從 150 千瓦時縮小到 50 千瓦時的機會，同時消除了駕駛員的“里程焦慮”。
該技術的核心是內(nèi)部熱調(diào)制，這是一種優(yōu)化電池性能的溫度控制方法。高效的電池運行很熱，但不會過熱。獲得合適的電池溫度長期以來一直困擾著工程師，他們的解決方案太慢并且浪費了太多能量。
兩輛車在公共充電站充電。圖片由Pixabay上的Joenomias Menno de Long提供
內(nèi)部熱調(diào)制克服了這些過去的擔憂。超薄鎳箔與陽極、陰極和電解質(zhì)一起添加到電池內(nèi)部。這種箔片從內(nèi)部刺激和調(diào)節(jié)溫度和反應性，產(chǎn)生一些主要好處。實現(xiàn) 10 分鐘的 EV 充電時間，并減少關鍵原材料（鈷、石墨和鋰）的使用。這一切都導致了一種負擔得起的電動汽車，生產(chǎn)成本更低，消費者的銀行賬戶更容易。
項目將開啟開創(chuàng)性的電力之旅
NASA/Purdue 和 Penn State/EC Power 項目都有數(shù)英里未經(jīng)測試的道路可供行駛。Purdue 的 Issam Mudawar 博士經(jīng)營著一個實驗室，該實驗室將在未來兩年內(nèi)與電動汽車和充電電纜生產(chǎn)商聯(lián)系，以測試該項目的原型。王說，EC Power打算建造和銷售該聯(lián)合努力的快速充電電池。
時間最終會揭示這些企業(yè)的成敗。盡管如此，這種節(jié)省時間的創(chuàng)新，得益于消費者友好的價格標簽和遠離家鄉(xiāng)的駕駛員的內(nèi)心平靜，將成為通往可持續(xù)汽車電氣化視野的路標。
