信息速遞

鋰電池內(nèi)部反應(yīng)不均現(xiàn)象可視化

京都大學(xué)宣布：實現(xiàn)了鋰離子電池內(nèi)部反應(yīng)不均勻現(xiàn)象的可視化，并查明了該現(xiàn)象發(fā)生的原因。

研究人員在檢測混合物電極內(nèi)截面方向的反應(yīng)不均勻現(xiàn)象時，使用了二維X射線吸收光譜成像法。這種方法利用伴隨鋰離子進(jìn)出的過渡金屬的氧化還原來估測電極活性物質(zhì)的離子價，顯示充電情況的指標(biāo)。通過對組分相同但電池性能不同的混合物電極進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，在縫隙（孔隙率）大的電極發(fā)生的反應(yīng)均勻，而對于孔隙率小的電極，是先從電極和電解質(zhì)的界面發(fā)生反應(yīng)，內(nèi)部出現(xiàn)了明顯的不均勻性。

另外，研究人員還開發(fā)出使用6個端子分離測量混合物電極中的電子和離子電導(dǎo)率的檢測方法，并進(jìn)行了實際測量。結(jié)果顯示，在混合物電極中，與電子電導(dǎo)率相比，離子電導(dǎo)率非常小，如果孔隙率小，離子電導(dǎo)率還會進(jìn)一步縮小。這些情況說明，在鋰離子電池的混合物電極中，離子導(dǎo)電極有可能受到了速率控制，反應(yīng)的不均勻性是性能支配因素。

因為反應(yīng)的不均勻性在大型電池中表現(xiàn)得尤為明顯，所以，該研究成果可以應(yīng)用于車載鋰電池等的設(shè)計。二維X射線吸收光譜成像法和電子及離子導(dǎo)電率分離檢測法也有望作為混合物電極中發(fā)生的現(xiàn)象的分析工具，得到廣泛應(yīng)用。

本田推活塞可變行程技術(shù)

本田注冊了一個新發(fā)動機(jī)專利，其最大的特點是具有活塞可變行程，使得每一個氣缸能夠有著不同的工作表現(xiàn)。

對于一臺2.0 L 4缸發(fā)動機(jī)，它的每一個氣缸大小應(yīng)該都是500 cm3，要使氣缸能夠按需工作，那么根據(jù)氣缸工作的個數(shù)，只有500，1 000，1 500，2 000 cm3這4種情況。而新的發(fā)動機(jī)技術(shù)能夠通過曲軸半徑的變化讓每一個氣缸活塞擁有不同的行程，這樣就使得每一個氣缸在不同的“排量”下運(yùn)行，據(jù)悉其將提供多達(dá)15種不同的組合，即同樣的這臺2.0 L 4缸發(fā)動機(jī)如果應(yīng)用該技術(shù)則有15種不同的表現(xiàn)。從新專利的描述來看，其可以在直列2缸、3缸、4缸以及V6發(fā)動機(jī)上應(yīng)用。

博澤致力打造輕量化座椅骨架

采用智能化材料，博澤打造出業(yè)內(nèi)少有的輕量化座椅系統(tǒng)。其支撐管和側(cè)板由高強(qiáng)度鋼制成，而電動座椅調(diào)節(jié)器的大多數(shù)金屬部件已由塑料部件代替。整個座椅骨架的質(zhì)量不足15 kg，比同類競爭產(chǎn)品大約輕20%。

博澤座椅以靈活的模塊化設(shè)計為基礎(chǔ)，綜合采用了標(biāo)準(zhǔn)零部件與定制零部件。憑借這一點，博澤可滿足雙方客戶的不同需求。該款座椅骨架有全電動和半電動類型，可實現(xiàn)多達(dá)16向調(diào)節(jié)功能。而全配版本的座椅更帶有電動腰部調(diào)節(jié)器，可提供按摩功能。

續(xù)航超500 km的60 kW·h電池組

日產(chǎn)汽車在“人與車科技展2016”上展出了將電池容量提高到60 kW·h的純電動汽車（EV）用鋰離子電池。配備該電池，日產(chǎn)的 EV“LEAF”（聆風(fēng)）在JC08模式下的續(xù)航里程將達(dá)到500 km以上，實際續(xù)航里程也可能接近400km。

此次的電池為參考展出，長度和寬度都跟LEAF目前配備的電池相同，高度增加?，F(xiàn)行的30 kW·h電池是將8個積層型電池單元重疊成一個模塊，放入金屬盒子中再堆疊到一起。而此次展出的60 kW·h電池是將電池單元放入樹脂盒子中簡單層疊而成，電池的正極材料仍采用NMC（鎳錳鈷）系，通過改進(jìn)負(fù)極材料提高了容量。另外，通過減少電池的內(nèi)部電阻，盡管容量增加，快速充電至80%的時間為30 min，與原來一樣。

新型智能傳感器提高汽車座椅安全性

大部分汽車都會在座位配備乘客分類系統(tǒng)（OCS）的電子傳感器，來判定是否有乘客坐在其中，以便發(fā)生意外時做出相應(yīng)的安全措施。但這種傳感器僅靠質(zhì)量作標(biāo)準(zhǔn)并不準(zhǔn)確，不時會誤發(fā)安全帶警報信號，或彈出大小不合適的安全氣袋。為讓汽車座椅更加安全，美國加州科技產(chǎn)品制造公司研發(fā)出一款新型的智能傳感器。

該款安全椅以防水耐用纖維制成，可安裝于任何大小和形狀的座墊下。其內(nèi)置的OCS傳感器，可辨別出乘客的身型大小、質(zhì)量，甚至判斷他們是在做身體前傾后傾、左右行動，還是蹺起二郎腿等動作，同時還能分辨出放在座位上的是否為兒童汽車座椅，確保不會誤鳴警報。

異種材料結(jié)合的輕量化CFRP傳動軸

日本藤倉橡膠工業(yè)公司開發(fā)出了輕量化出色的汽車傳動軸“CFRP制扭矩傳遞軸”，與全鋼制成的傳動軸相比，新型傳動軸的質(zhì)量從2 kg降至1 kg。該傳動軸分為兩端部和中央部3個部件，兩端為鋼制部件（短軸），為實現(xiàn)輕量化，中央部使用碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料（CFRP）制成的管件。因此，CFRP制管件與短軸之間要實施異種材料接合。首先在短軸上切割出花鍵（細(xì)齒），壓入CFRP制管件。然后，為了掩蓋短軸與CFRP制管件的接合部，覆蓋鋼制外殼，并用環(huán)氧類粘合劑接合。這樣便使強(qiáng)度達(dá)到了與鋼制傳動軸同等的水平。為了能夠承受大扭矩的傳遞，同時開發(fā)了名為“同時多層卷繞”的預(yù)浸料（碳纖維樹脂含浸片）卷繞方法，使新型傳動軸的扭曲強(qiáng)度提高了20%。

日產(chǎn)研發(fā)超環(huán)保生物乙醇燃料電池

依靠固體氧化物燃料電池（SOFC）技術(shù)，日產(chǎn)正在研發(fā)生物乙醇燃料電池。首先，將100%的乙醇或水溶乙醇在重整裝置（reformer）中跟空氣混合，然后將生成的氫氣通往固體氧化物燃料電池堆（SOFC stack），此時，氫氣跟氧氣結(jié)合生產(chǎn)為電池提供的電能。

這套全新的能源系統(tǒng)能讓汽車實現(xiàn)跟汽油汽車一樣的里程數(shù)，一次續(xù)航最長可達(dá)595 km。另外，它還有助于碳中立，由汽車產(chǎn)生的CO2能夠被用于生產(chǎn)乙醇的CO2抵消掉。

日產(chǎn)認(rèn)為，這種技術(shù)的成本將會維持在低位，因為水溶性乙醇的貯存成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氫氣，并且它的安全性也要比后者高。

eGearDrive?變速系統(tǒng)+電機(jī)綜合解決方案

為提高HEV和EV發(fā)動機(jī)的效率，博格華納研發(fā)了eGearDrive?變速系統(tǒng)與高壓發(fā)卡式纏繞（HVH）技術(shù)的電機(jī)整合起來的高效系統(tǒng)。eGearDrive?變速系統(tǒng)專為新興的高壓電動汽車市場設(shè)計，可應(yīng)用于不同種類、不同能效比的電機(jī)。該技術(shù)采用高效的斜齒輪傳動，具有降低噪聲、提高行駛里程的特性，從而降低對汽車電池的蓄電要求。這一結(jié)構(gòu)緊湊的輕質(zhì)系統(tǒng)將eGearDrive?變速系統(tǒng)與電機(jī)集成，實現(xiàn)高扭矩特性和最大91%的能效比。系統(tǒng)還可選配ePark裝置（具備電子控制單元（ECU）和CAN功能的電子執(zhí)行駐車鎖定系統(tǒng)）。eGearDrive?和集成發(fā)動機(jī)系統(tǒng)采用無泵設(shè)計，利用齒輪箱的自動泵油特性，實現(xiàn)軸承和密封件的自動潤滑功能。該系統(tǒng)中的集成式電機(jī)采用專利HVH定子繞組，保證優(yōu)化的燃油效率及領(lǐng)先業(yè)界的扭矩和功率密度，在兼具性能和壽命的同時，還具有應(yīng)用廣泛的優(yōu)勢。

適合EV與HEV的功率半導(dǎo)體熱可靠性測試裝置

美國明導(dǎo)國際（Mentor Graphics）面向純電動汽車（EV）及混合動力車（HEV）用IGBT及MOSFET等功率半導(dǎo)體，推出了用于熱分析及熱可靠性評測的測試裝置“MicReD Power Tester 600A”。不僅可通過循環(huán)測試進(jìn)行壽命評測，還可以根據(jù)熱阻和熱容量的關(guān)系求出構(gòu)造函數(shù)，與該公司的熱流體模擬軟件“FloTHERM”配合使用，能夠提高模擬精度。

與之前的“MicReD Power Tester 1500A”相比，此次的產(chǎn)品改進(jìn)方面有：1）增加了可以檢測的器件數(shù)量。原來每臺最多只能檢測3個器件，而此次則每臺可以檢測16個。2）將電源能力調(diào)整到與EV、HEV用功率半導(dǎo)體相適合，將電流由1 500 A降低到了600 A。每臺裝置有2個300 A電源，每個電源串聯(lián)8個器件。電壓最高為48 V。3）追加了使用實測的構(gòu)造函數(shù)、熱傳導(dǎo)率、界面熱阻及比熱容等參數(shù)來自動校正熱流體模擬數(shù)據(jù)的功能。由于可以反映功率半導(dǎo)體產(chǎn)品的不均勻性等，因此模擬誤差可從20%降至0.5%以下。

此外，此次的產(chǎn)品還省去了原機(jī)型設(shè)在裝置端的冷卻部件。明導(dǎo)稱，這是因為多數(shù)情況下IGBT模塊會附帶冷卻部件，或者由用戶方準(zhǔn)備冷卻系統(tǒng)。

福特發(fā)明發(fā)動機(jī)假聲技術(shù)

現(xiàn)在汽車的發(fā)動機(jī)普遍比較安靜，噪聲低，福特發(fā)明新的發(fā)動機(jī)假聲技術(shù)，通過電子設(shè)備模擬發(fā)動機(jī)聲，當(dāng)駕駛員加速時，就能聽到明顯的發(fā)動機(jī)聲。福特稱此舉有助于駕駛者更高效地?fù)Q擋。福特還為此技術(shù)申請了美國專利，如果專利申請成功，有望鼓勵更多制造商采用這項技術(shù)。福特野馬的V8發(fā)動機(jī)將首次使用該技術(shù)。4缸發(fā)動機(jī)聲將出現(xiàn)在2缸發(fā)動機(jī)汽車中。

現(xiàn)代-起亞研發(fā)出新款T-GD“Kappa”發(fā)動機(jī)

現(xiàn)代汽車韓國南陽研發(fā)中心研發(fā)出新款1.0 L T-GDi“Kappa”3缸發(fā)動機(jī)。

該發(fā)動機(jī)使用了較重的鐵制缸套，但高壓壓鑄（HDPC）鋁制氣缸體幫助降低了質(zhì)量。同時，氣缸體的階梯狀構(gòu)造也幫助提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。其他的減重措施還包括：將正時傳動蓋和發(fā)動機(jī)支撐架進(jìn)行整合，以及降低活塞壓縮高度。為了降低運(yùn)行摩擦并提高耐用性，新款3缸發(fā)動機(jī)的活塞裙加入了二硫化鉬，活塞油環(huán)由氯化鉻制成，同時采用了為現(xiàn)代Tau系列發(fā)動機(jī)研發(fā)的物理蒸鍍技術(shù)。

Kappa氣缸蓋通過直形進(jìn)氣口進(jìn)氣，直形進(jìn)氣口的尾端有一個覆緣進(jìn)氣閥，可以加速氣流擾動，提升燃燒速度，改善爆震抑制性能，并提升最低扭矩。為了提高催化劑快速起燃性能，發(fā)動機(jī)也裝配了一個集成的排氣歧管。該發(fā)動機(jī)使用了單螺旋渦輪和一個電動排氣閥，每個噴油嘴都配有6個激光鉆孔，成金字塔形排列，可以優(yōu)化燃料在燃燒室的擴(kuò)散效果，噴嘴的最高噴射壓力可達(dá)20 MPa。

2個恒溫器可以幫助氣缸體和氣缸蓋分別制冷。氣缸蓋恒溫器在88℃時開啟，以避免爆震；氣缸體恒溫器在105℃時開啟，以減小機(jī)械摩擦。

可減少涂裝工序的汽車外板用CFRP成型技術(shù)

日本東麗開發(fā)出了可減少涂裝工序的汽車外板用碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料（CFRP）成型技術(shù)“A-Coat”。只需用模具實施成型，即可獲得表面品質(zhì)優(yōu)秀的CFRP成型品。利用該技術(shù)可省去涂裝工序中的底漆和里漆工序。設(shè)想用于車頂及發(fā)動機(jī)罩等。

新成型技術(shù)采用樹脂傳遞模塑（RTM）法。先對碳纖維織物實施預(yù)成型，制造產(chǎn)品形狀的預(yù)成型件，然后將預(yù)成型件裝入模具，含浸環(huán)氧樹脂，然后硬化。新成型技術(shù)通過改進(jìn)織物、成型條件及環(huán)氧樹脂，提高了表面品質(zhì)。

利用以往的RTM法加工外板用CFRP時，成型后的涂裝處理需要7道工序，而利用新成型技術(shù)，成型后的涂裝工序僅需2道，工序數(shù)量的減少抵消了為提高表面品質(zhì)而增加的成本，因此新技術(shù)的成本“與原來基本保持不變”。

Intersil推出HUD用激光二極管驅(qū)動器

創(chuàng)新電源管理與精密模擬解決方案領(lǐng)先供應(yīng)商Intersil公司宣布，推出用于汽車平視顯示器（HUD）系統(tǒng)的激光二極管驅(qū)動器“ISL78365”。此款高度集成的器件可驅(qū)動4個高強(qiáng)度激光二極管的高達(dá)750 mA的最大電流，用于將全高清（full-HD）彩色視頻投射于擋風(fēng)玻璃上，其電流是競爭對手解決方案的近2倍。ISL78365所具備的更大電流和更快的開關(guān)速度使其可以幫助HUD實現(xiàn)高分辨率、高色彩深度和高幀率投射。

鋁空氣化學(xué)電池應(yīng)用于電動汽車

Phinergy與Alcoa公司合作，展示了鋁空氣電動車電池技術(shù)。2家公司表示，新技術(shù)可作為電動車的行駛距離延長裝置，搭配小型的傳統(tǒng)鋰離子電池使用。鋁空氣電池的每片鋁板能提供約32 km的行駛距離，而總共有50片鋁板的電池，一次充電可提供長達(dá)約1 600 km的行駛距離。

現(xiàn)在市面上的鋰離子電池能量密度典型值僅 150～240 W·h/kg，電池組的能量密度也不如鋁空氣電池；而鋰離子電池的價格則在300～450美元/kW·h。Phinergy創(chuàng)辦人表示，該公司目前開發(fā)的鋁空氣電池組能量比是300 W·h/kg；公司的終極目標(biāo)是打造1 000 W·h/kg能量比的電池組，價格將低于100美元/kW·h。如果Phinergy的目標(biāo)能達(dá)成，將會是超越目前鋰離子電池的一大技術(shù)進(jìn)步。

本田展出輕量化鋁合金副車架

本田在“人與車科技展2016”上展出了在輕量化方面表現(xiàn)出色的鋁合金制前副車架。

該副車架采用鋁壓鑄法加工而成。其關(guān)鍵在于為獲得中空封閉截面而使用的模芯。副車架是大尺寸部件，因此向模具中注入鋁合金熔融液時的壓力較高。為了承受這一高壓，并在鋁壓鑄品成型后容易排砂，在砂模表面實施了涂層處理。而原來的鋁合金制副車架很難制作模芯，只能利用實心結(jié)構(gòu)的鋁壓鑄法來制造。新型鋁合金制副車架的質(zhì)量比原來輕20%，平均壁厚為3 mm左右。不過，該方法的成本要高于原來實心型的鋁合金制副車架。

馬自達(dá)開發(fā)轉(zhuǎn)動方向盤微調(diào)速度技術(shù)

馬自達(dá)公司宣布已開發(fā)出轉(zhuǎn)動方向盤可自動微調(diào)速度從而實現(xiàn)穩(wěn)定行駛的技術(shù)。改變汽車前進(jìn)方向時的方向盤操作也僅需原先的一半。

新技術(shù)的特點是把方向盤和發(fā)動機(jī)通過電子系統(tǒng)連接。在轉(zhuǎn)彎時若快速打轉(zhuǎn)方向盤，就會以駕車者無法感覺的程度略微減速并把質(zhì)心向前移，讓汽車更穩(wěn)定；轉(zhuǎn)彎結(jié)束時若開始回正操作方向盤，速度就會恢復(fù)，確保行駛穩(wěn)定性。這能使駕車者不易感到疲勞，也能減少車身搖晃，讓乘客更加舒適。

據(jù)悉，馬自達(dá)將以改良軟件來應(yīng)對新技術(shù)安裝，因此幾乎不影響銷售價格。

標(biāo)致雪鐵龍新一代電動車技術(shù)

法國標(biāo)致雪鐵龍集團(tuán)打造了新一代鋰離子電池和充電器，旨在提高電動車?yán)m(xù)航里程，縮短充電時間。

未來，標(biāo)致雪鐵龍將為插電式混合動力車采用新電池組，其容量可達(dá)12 kW·h（轎車版） 和 13 kW·h（SUV版），達(dá)到當(dāng)前插混車電池組容量的12倍；在功率上分別為80kW和90kW，較競品高出20%～30%。上述電池適用范圍為210～350V（轎車版）和240～400V（SUV版）。充電時采用3.3 kW車載充電系統(tǒng)，能夠在4.5 h內(nèi)充滿電量。另一種6.6 kW快充系統(tǒng)，可以在2.5 h充滿電量。

在純電動車方面，新充電系統(tǒng)充滿電量所需時間為8 h，可在90 min內(nèi)提供100 km續(xù)航里程所需要的電量。家用快充系統(tǒng)則更能節(jié)約時間，30 min即可充入80%電量。換算下來，充電1 min能行駛12 km。

沃爾沃XC90采用GFRP板簧使后懸掛減重4.5 kg

沃爾沃新款SUV“XC90”的后懸掛通過采用GFRP（玻璃纖維強(qiáng)化樹脂）制板簧，使懸掛整體的質(zhì)量減輕了4.5 kg。

該板簧是在漢高公司的聚氨酯系熱固性樹脂中混合約50%（質(zhì)量比）的玻璃纖維，利用RTM（樹脂傳遞模塑）成型。這種樹脂在高溫下的黏度低，在RTM工藝的樹脂注入工序容易滲透到強(qiáng)化纖維中。其固化速度也比環(huán)氧樹脂更快，因此可縮短從樹脂注入成型用模具到脫模的時間。這款板簧的成型時間約為3 min。另外，耐熱性指標(biāo)——玻璃轉(zhuǎn)化溫度為115℃，與環(huán)氧樹脂基本相同。機(jī)械特性中，伸長率和韌性優(yōu)于環(huán)氧樹脂，拉伸彈性模量和抗拉強(qiáng)度與環(huán)氧樹脂為同等水平。

大發(fā)新款1 L自吸發(fā)動機(jī)用仿直噴提高壓縮比

大發(fā)工業(yè)與豐田汽車推出的經(jīng)過全面改進(jìn)的小型車BOON、PASSO配備了1.0 L排量自然吸氣汽油發(fā)動機(jī)“1KR-FE”，在不采用直噴技術(shù)和電動化技術(shù)的情況下，以很低的成本將壓縮比由原來的11.5提高到了12.5。最高熱效率達(dá)到38%，燃效性能實現(xiàn)了28 km/L（JC08模式），同時還大幅提高了低速扭矩。

為了提高壓縮比并提升熱效率，在進(jìn)氣口為每個氣缸都配備了2個噴嘴。目的是以很低的成本獲得“仿直噴”效果。直噴的最大優(yōu)點是，噴射之后汽油燃料會在氣化時發(fā)生吸熱反應(yīng)，從而使缸內(nèi)溫度降低。即便提高壓縮比，也不容易發(fā)生異常燃燒（爆震）。此次通過2個直噴噴嘴實現(xiàn)了接近直噴的冷卻效果。

奧迪新型V6直噴渦輪增壓發(fā)動機(jī)采用米勒循環(huán)技術(shù)

德國奧迪的新款V6渦輪增壓汽油發(fā)動機(jī)“EA839”通過采用米勒循環(huán)技術(shù)提高了壓縮比。其最高輸出功率為260 kW，最大扭矩為500 N·m。與原來的“EA837”相比，輸出功率和扭矩均得到提高，而且單位能源的燃料消耗量減少6%。

增壓器由現(xiàn)行的機(jī)械增壓器變?yōu)殡p渦流式渦輪增壓器。采用將噴嘴配置在氣缸中央附近的中央噴射式。燃料不容易附著在缸壁上，易于減少廢氣中所含的顆粒物。此外還采用了停缸機(jī)構(gòu)。壓縮比由原來的10.8提高至11.2。采用了提前關(guān)閉吸氣閥的米勒循環(huán)，在保持膨脹比的同時，抑制實際的壓縮比，不但抑制了爆震，還提高了熱效率。