Сегодня каждый элемент в автомобиле выполняет строго обозначенные обязанности. Аккумулятор питает электрическую систему, кузовные панели придают транспортному средству эстетичность и защищают. А что будет, если сделать новый материал, который бы позволил пустить через внешнюю обшивку ток, и научить ее запасать энергию? На первый взгляд идея является полностью утопической. Но ведущие умы планеты уже работают в этом направлении. На днях компания Volvo в качестве одного из членов высокотехнологичного союза отчиталась о первых достижениях.
Помимо Volvo, в консорциум входят еще девять крупных европейских компаний, но при этом Volvo является единственным автопроизводителем. Главной задачей союза было создание нового материала аккумуляторов, который бы смог решить проблему большого веса и габаритов существующих решений, а также снизил бы финансовые затраты на производство. Одновременно с этим ученые должны были сохранить емкость и производительность хотя бы на достигнутом современной промышленностью уровне. К текущему моменту научно-исследовательский проект длится уже 3,5 года. Сейчас он реализован в виде кузовных панелей экспериментального автомобиля Volvo S80.
Решение проблемы было найдено в сочетании карбонового волокна и полимерной смолы. В результате удалось создать продвинутый наноматериал, пригодный для сборки суперконденсаторов. Такому дополнительно усиленному углепластиком сэндвичу можно придать практически любую форму. Изобретатели поспешили воспользоваться хитрой находкой и уже изготовили первые партии дверных панелей, крышек багажников и крыльев. Чтобы сделать одну деталь, сначала необходимо собрать все слои воедино, придать им требуемую форму, а затем поместить в печь для обжига и закалки. В результате внешние кузовные панели могут выполнять не только эстетическую и защитную функции, но и быть полноценным элементом электрической силовой установки. Мечта фантаста.
В повседневной эксплуатации производитель предполагает заряжать эти необычные батареи рекуперативным торможением. Можно также использовать внешнюю розетку, если такой вариант будет предусмотрен конструкцией. По словам испытателей, первые опыты показали высокую эффективность суперконденсаторов из наноматериала: они способны заряжаться и отдавать энергию быстрее, чем традиционные батареи. Дополнительно к этому они прочны, но гибки.
Что касается практических результатов, то уже сегодня шведы сделали прототипы двух элементов: крышки багажника и переднего подкапотного жабо. Первый элемент получился даже легче, чем оригинальная металлическая запчасть. В то же время запаса энергии жабо достаточно, чтобы играть роль батареи системы «стоп/старт» и полностью питать всю бортовую электронику напряжением 12 В. В результате это позволяет сэкономить более чем 50% веса аналогичных традиционных компонентов.
По расчетам шведской компании, если перевести Volvo S80 на новые карбоновые элементы, вес автомобиля уменьшится примерно на 15%. При этом, если двери, капот и крыша будут играть роль суперконденсаторов, их общего заряда хватит примерно на 130 километров. В результате массового внедрения инновации можно будет выиграть по всем фронтам: снизить вес, избавиться от необходимости забивать багажник большими батареями и повысить эффективность за счет гибридизации. Однако не менее очевидны и минусы, главными из которых является высокая стоимость новых деталей и невозможность ремонта даже при малейшем ДТП: уже не удастся «выстучать» такую панель молотком и покрыть увесистым слоем шпаклевки.
Источник: 3dnews.ru
