讓汽車起飛不再是夢！美國創(chuàng)新電池技術(shù)兼具飛行三大必要條件

時至21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們正不斷探索新的發(fā)明，例如飛行汽車。據(jù)報道，賓夕法尼亞州立大學(xué)的一個研究團(tuán)隊(duì)正在探索電動垂直起降(eVTOL)車輛的需求，并設(shè)計(jì)和測試潛在的電池電源。

“我認(rèn)為飛行汽車有潛力節(jié)省大量時間，提高生產(chǎn)率，為交通運(yùn)輸開辟天空走廊，”賓夕法尼亞州立大學(xué)電化學(xué)發(fā)動機(jī)中心主任Chao-Yang Wang說，“但電動垂直起降車對電池來說是非常具有挑戰(zhàn)性的技術(shù)?！?/p>

研究人員定義了飛行汽車電池的技術(shù)要求，并于2021年6月7日在知名科學(xué)期刊《焦耳》(Joule)雜志報告了一個原型電池。

“飛行汽車的電池需要非常高的能量密度，這樣你才能在空中停留，”Wang說：“它們在起飛和降落時也需要非常大的動力。它需要很大的能量才能垂直上下移動?！?/p>

Wang指出，電池還需要快速充電，以便在高峰時段獲得高收入。他認(rèn)為，這些車輛需要頻繁地起飛和降落，并迅速和經(jīng)常充電。此外，重量也是這些電池的一個考慮因素。

據(jù)悉，研究人員對兩種能量密集的鋰離子電池進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試，它們可以在5到10分鐘內(nèi)為50英里的eVTOL旅程充入足夠的電量。這些電池在其使用壽命中可以維持超過2000次的快速充電。

Wang和他的團(tuán)隊(duì)使用了他們一直在研究的電動汽車電池的技術(shù)，關(guān)鍵是允許快速充電而不傷及電池的鋰尖峰。事實(shí)證明，對電池進(jìn)行加熱也可以使電池中持有的能量快速放電，從而實(shí)現(xiàn)起飛和降落。

研究人員使用鎳箔加熱電池，使電池迅速達(dá)到華氏140度。Wang說：“在正常情況下，eVTOL電池的三個特性是相互矛盾的。高能量密度會降低快速充電，而快速充電通常會減少可能的充電周期。但我們可以在一個電池中做到這三個特性?！?/p>

飛行汽車的一個獨(dú)特之處在于，它的電池必須一直保持一定的電量。例如，手機(jī)電池在完全放電后再充電時效果最好，但飛行汽車電池在空中永遠(yuǎn)不能完全放電，因?yàn)樾枰娏肀３衷诳罩泻徒德洹ｏw行汽車電池總是需要有一定的安全系數(shù)。

如果電池是空的，充電的內(nèi)部阻力很低，但剩余電量越高，越難將更多的能量推入電池。通常情況下，隨著電池的填充，重新充電的速度會減慢。然而，通過加熱電池，充電可以保持在5到10分鐘的范圍內(nèi)。

“我希望我們在這篇論文中所做的工作將給人們一個堅(jiān)實(shí)的想法，即我們不需要再過20年才能最終得到這些車輛，”Wang補(bǔ)充稱，“我相信我們已經(jīng)證明，eVTOL在商業(yè)上是可行的?！?/p>

本文選編自“財聯(lián)社”；智通財經(jīng)編輯：徐文強(qiáng)。