研究人员认为:电动汽车需要更轻 以充分提升气候和安全效益

admin 2021年1月10日00:00:00京牌出租评论15阅读模式

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研究表明:采用回收正极的锂电池 性能可媲美使用新材料的电池

企信京牌 ,卡尔加里大学(University of Calgary)、加州大学(University of California)和卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的研究人员认为,如果想用取代汽油动力车辆,需要减轻电动汽车的重量。Blake Shaffer、Maximilian Auffhammer和Constantine Samaras表示,电动汽车的重量增加,会降低安全性和效率。

(图片来源:nature)

电动汽车行业已经取得了长足的进步,但前面还有许多挑战。比如,使用笨重的电池代替可燃和高能量石油,使电动汽车更重。而且,工程师必须增加车辆的强度,以携带如此重的电池。

研究人员指出,电动汽车的重量增加会导致效率降低。另外,由于重量差异,在与汽油动力汽车发生碰撞时,也容易发生危险。车辆之间每相差500公斤,与另一辆车相撞时,乘客死亡的可能性就会增加12%。如果大家都驾驶重量相似的汽车,就可以减少这种额外风险。而且,车辆较重会使轮胎产生更多的胎面磨损,造成更多的路边污染。

研究人员建议,减轻电池重量的方法包括使用能量密度更高的材料,以及去除较重的组件。例如,固态电池不采用液体电解质,并具有最新负极化学物质,因此更加紧凑,可以提供比锂离子电池更高的能量密度。如果制造商在负极中使用更多的硅,而不是石墨,可以使锂硅电池实现更高的能量密度。

使用其他更轻的材料,可能减轻为容纳沉重的电池而变得更重的电动汽车框架。例如,特斯拉、沃尔沃、通用等汽车制造商正在探索使用电池封装来部分支撑车辆底盘。大约三分之一的车辆质量来源于传统钢材。通过使用先进的钢、更多的铝和镁,以及碳纤维增强聚合物,可以使车辆结构更坚固、更轻。每种材料都会带来成本和技术挑战,以及生产和供应链的排放影响。研究人员需要评估和权衡,以找到安全、清洁和负担得起的解决方案。例如,用铝材代替钢材,可以减轻车辆重量,并提高能源效率。但是,生产铝的隐含碳排放量,可能接近钢铁的五倍。

此外,提高技术含量以减少碰撞,可能有助于推广电动汽车。一些车辆已使用摄像头、雷达和其他传感器,通过监控盲点和驾驶员警觉性来避免碰撞。通过这些设备,可以让车辆不偏离车道、调整速度、控制大灯,并在有碰撞威胁时紧急刹车。

最后,研究人员还建议,社区可以做出一些努力,以减少驾驶出行。疫情期间可能会有更多的人在家工作。

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