荷蘭埃因霍芬理工大學的學生團隊創(chuàng)造了一款基于生物復合材料的電動車。其中,所采用的生物基復合材料由亞麻制成,這種材料表現(xiàn)出了類似于玻璃纖維的強度/質量比,但卻提供了不同的可持續(xù)性優(yōu)勢。
由PLA(一種源自甜菜的100%可生物降解的樹脂)制成的生物塑料蜂窩芯材,被放在2層亞麻纖維復合材料片材之間,從而提供了夾層板效應:以最低的質量提供了高剛度和高強度。與應用于行業(yè)中的其他輕量化材料相比,這一概念具有大幅減少碳足跡的潛力。
該電動車的動力由模塊化的電池組提供,2個直流電機提供了8 kW的輸出功率,從而使最高車速能夠達到80 km/h。該車還具備了幾項高科技特征。在車門中實施的NFC技術,被用于檢測和識別不同的用戶,這使其非常適合汽車共享平臺。
戴姆勒和博世公開自動駕駛技術的進階版——自動停車技術,2018年初將進入測試階段。該技術幫助引導具有半自動駕駛功能的汽車在停車庫中尋找停車位、自動泊車以及駛離停車位。
自動停車技術施行的重點在于智能多層停車場的建設開發(fā),其對汽車的要求并不高,汽車只要是自動擋或者擁有電子啟動系統(tǒng)即可,只需額外安裝1個傳感模塊,通過無線連接光學傳感器即可完成導航。停車場各個角落將配備激光掃描儀,覆蓋到整個停車場。光學傳感器將辨識空停車位,通過無線網(wǎng)絡與汽車通信,并引導汽車駛入空車位中。
這一技術能將停車場停車容量提高20%。改建停車場的支出在幾十萬元左右,但預計未來成本將大幅度降低。
繼純電動車Fisker EMotion的官圖發(fā)布之后,日前官方又向外公布了一組該款電動車的性能數(shù)據(jù),單次充電9 min即可行駛640 km,高于特斯拉最長的542 km,最高車速達到161 km/h。其設計師宣稱新車將直接對標Model 3和Model S,看來特斯拉的勁敵終于要來了。
該車車身使用了最新的碳纖維和鋁結構,在減輕質量和確保安全性上有非常大的提升。Fisker正在與Dymag合作開發(fā)采用碳纖維和鋁結構的輪轂,屆時轉動慣量將減少40%。同時LIDAR(激光雷達)系統(tǒng)位于帶有側鏡相機的有色屏幕的前面,可為駕駛員提供360°的視野。Fisker承諾將為內部打造寬敞豪華的內飾。
日本九州大學研發(fā)了一款新型燃料電池催化劑,可視反應體系內pH值的不同,分別與H2及CO發(fā)生氧化反應。
新款催化劑基于鎳銥復合物(NiIr)。研究人員對燃料電池進行了概念驗證,將H2和CO按照1∶1的比例進行混合,可將CO作為燃料使用,消除其毒性并產生電能。在進行氧化處理時,將各類中間產物分離出去,進而證實該催化劑促成了H2和CO間的氧化反應。
已含有新款催化劑的燃料電池樣品,其能量密度取決于反應體系內的pH值以及H2與CO在混合氣體中所占的比例。該催化劑在低pH值(酸性條件)下,易與H2發(fā)生氧化反應;而在高pH值(堿性條件)下,與CO發(fā)生反應的速率更快。據(jù)科學家預計,該催化劑可減弱CO的毒性,在研發(fā)氫氣燃料電池時提升其產品性能。
太陽能設計團隊Eindhoven設計了一款完全通過太陽能來獲得能量的零排放汽車“Meet Stella Vie”,其續(xù)航里程可以達到1 000 km,同時還能用所產生的剩余能量為房屋或電網(wǎng)供電,絕對高效和環(huán)保。
該車擁有干凈寬敞的內部空間和符合人體工程學的座椅,能搭乘5名乘客。其車門和把手更容易讓人靠近,車身也更低。通過一個內置的太陽能導航系統(tǒng),它能找到到達目的地的最佳路線,而且還會顯示與傳統(tǒng)汽油車相比節(jié)省了多少能源。當靠近目的地時,它將提供停車幫助,并引導去免費停車點,而且該停車點還可以讓其獲得更多太陽能。這款汽車的智能導航系統(tǒng)還使用最新的V2X技術來告知駕駛員實時交通狀況,從而讓駕駛更安全、更高效。為了節(jié)約能源,Meet Stella Vie通過內置的照明系統(tǒng)給用戶提供微妙的反饋,如果駕駛員剎車過快或過于劇烈,它就會發(fā)出紅色警告。
海拉將LED泛光燈與液晶顯示屏相結合,成功研制了一款車頭燈,該產品以極為靈活的方式調整汽車前方的配光,適用于各類交通路況下的多種光照要求,可在路面上投射出指引符號。
該款車頭燈的核心部件為位于LED光源與其他投影棱鏡之間的液晶顯示屏,其分辨率為100×300像素,可單獨切換影像并對某些目標采取模糊化處理。車載攝像頭與激光雷達傳感器搭配后,負責測量光學距離及信息傳輸速率。
汽車可借助車載計算機將環(huán)境信息傳輸至車頭燈控制單元,該計算機還負責對顯示屏的個別像素點進行調整,可實現(xiàn)的最大調整頻率為60次/s。另有25個高功率LED燈,其采用三列式排布,作為光源使用,各LED燈可實時自適應不同的燈光環(huán)境。該款車頭燈使設計師們得以按照其設計意愿,調整照明區(qū)域。
大眾計劃自2019年起為旗下車輛配置V2X功能,使汽車能夠與半徑500 m范圍內的其他車輛或交通基礎設施實現(xiàn)通信,實現(xiàn)交通安全及交通流量方面的數(shù)據(jù)交換,該功能的實現(xiàn)基于IEEE 802.11p公共無線局域網(wǎng)(pWLAN)標準。
隨著用戶數(shù)量的顯著提高,大眾將同監(jiān)管機構、交通運輸部、其他移動行業(yè)及運輸行業(yè)的伙伴方共同致力于V2X技術的推進,將V2X系統(tǒng)納入其量產車型中,加速V2X技術的推廣。在推動自動駕駛和協(xié)同駕駛時,大眾致力于將其他交通基礎設施(如交通燈)及道路使用者納入V2X應用范圍內,進而提升道路交通的安全性。
Maier S.Coop公司為中立柱蓋選用了由ABS/PC合金及PMMA樹脂制成的Elix UltraHH4115HI材料。與ABS/PC合金相較,該材料體積質量減小了5%(1.07 g/cm3),排放量低,異味也較小。當溫度為260℃且受力值為5 kg時,其熔體體積流動速率(MVR)為14 cm3/10 min。由于其流動速率高,有助于縮短生產周期,進而提高生產率。
另一項優(yōu)勢是其抗沖擊強度極高(據(jù)ISO 180-1A標準,當溫度為23℃時,抗沖擊強度為58 kJ/m2;當溫度為-30℃時,抗沖擊強度為41 kJ/m2)。此外,由于其上漆性優(yōu)于ABS/PC,該材料有可能實現(xiàn)成本的大幅縮減,進而降低產品的報廢率。
該材料可用于制造各類汽車應用,包括:車門門板、儀表板、中控、座椅、行李艙內飾件及內外車柱蓋。
古河電氣工業(yè)株式會社(簡稱“古河電工”)研發(fā)了一項新的制造技術,旨在將纖維素納米纖維(CNF)增強復合材料(強化樹脂)的生產成本降至當前成本的1/10。
CNF復合材料質地堅硬,質量僅為鐵的1/5,而硬度卻達到鐵的3~5倍,但由于其生產工藝繁瑣,制造成本高達90美元/kg,成為阻礙該項技術推廣應用的一大障礙。而古河電工憑借其研發(fā)的新技術,將CNF強化復合材料的制造成本降至近3.5美元/kg。該公司采用單步法工藝,將紙漿、樹脂與添加劑一起放入擠出機,且CNF復合材料與線纜制造采用了同款樹脂加工技術。
除生產成本低以外,運用該制造工藝,古河電工還能生產一款擁有粘合屬性的CNF復合物,只需在高溫下進行按壓,就能使CNF復合材料與金屬粘連,無需再使用其他的粘合劑或螺釘。
古河電工旨在推動該材料在汽車內飾、電子元器件及汽車外板上的應用。未來,古河電工可能會進一步推動該材料在車身零部件領域的應用,用該材料替代鐵和鋁,在實現(xiàn)汽車輕量化的同時,提升其經(jīng)濟性及環(huán)保性。
美國汽車制造商福特公開了一款在車廂頂安裝的安全氣囊,一旦翻車,該氣囊可立即保護乘客頭頂。
車頂安全氣囊在檢測到汽車即將翻側時,就會自動彈出,保護車內乘客頭部。由于汽車在意外翻側時,可能會持續(xù)翻滾多次才停下,故此車頂安全氣囊有別于一般氣囊,不會在充氣彈出數(shù)秒后便泄氣癟掉,而是會維持稍長時間。
隨著車載元件數(shù)量的增多,封裝及質量成為汽車工程師所要應對的重大問題。喬治亞理工學院的教授Manos Tentzeris提出了備選的解決方案——全新的柔性電子元件。
這類元件的特點在于,其電路板及電子系統(tǒng)可實現(xiàn)彎曲、折疊和延展,且功能不會因此而受到影響。制造原理是在柔性表面上涂覆導電墨水,借助一款機械設備制造柔性印刷元件,進而再制成電子系統(tǒng)。
Manos Tentzeris教授表示:“制造商可采用印刷制造技術,將柔性電子件直接印制到各類材質或元件表面上,適用的材質包括纖維、玻璃、塑料及木質材料,且耐受250℃以上的高溫。與低成本制造工藝相結合,柔性混合電子元件將推出全新的產品范式,可用于各類汽車應用。柔性電子元件較傳統(tǒng)的芯片設備輕60%~80%。”此外,該類元件還擁有其他優(yōu)點,如:印刷電子元件的價格不算昂貴,可應用于由各類材質制造的大型面板中。
天納克推出數(shù)字式懸架技術“DRiV”,該技術易于整合,其設計符合成本效益,可應對并解決皮卡懸架系統(tǒng)的重要技術挑戰(zhàn),降低汽車晃動及彈起,改善制動下潛效應。
該項自適應減振技術可根據(jù)具體的路面情況進行調整,允許DRiV改善汽車的操控,使汽車的行駛更為平順,提升駕駛舒適度。DRiV數(shù)字式減振器架構提供模塊化設計,無需復雜的電控單元(ECU)。
天納克將電子元件、傳感器及軟件控制器直接集成至減振器內,DRiV可輕松實現(xiàn)對現(xiàn)有懸架的設備整合,無需對汽車的機械及電子系統(tǒng)進行拓展性的全新設計,解決了產品的封裝限制。DRiV系統(tǒng)還包括一套簡化版的網(wǎng)關模塊,該模塊可為用戶提供網(wǎng)絡安全功能,基于現(xiàn)有的控制器區(qū)域網(wǎng)絡(CAN)總線,還能實現(xiàn)車間通信功能。
耐基梅隆大學的研究人員成功研制出一種新型汽車前燈,可以穿透強降雨或者暴風雪,從而提高駕駛安全性。
新款車燈更為輕巧便利,取代了傳統(tǒng)燈泡和LED設備,采用數(shù)字微鏡芯片。通過程序控制,前大燈里的芯片可以實現(xiàn)向上向下高速翻轉。下雨時,車燈能自動關閉相應的射線光,降低雨水對燈光的反射,剩余光線進入前方,從而提高可見度。最新證據(jù)顯示,通過此項技術,能見度提高了98%。車燈還可以自動改變角度,防止潮濕路面的眩光,當檢測到迎面有車過來時,可及時關閉過于耀眼的燈光。此外,智能前燈還可預測雨滴和雪花的下落路徑,避免交通事故頻發(fā)。
米其林發(fā)布了一款非充氣式概念輪胎Visionary Concept,整個輪胎使用蜂窩狀的結構。由于使用了冷固化3D打印技術,因此輪胎胎面可以由車主自行設計。車主在車內進行簡單的操作,機器便能夠在輪胎上實時打印新的胎面。輪胎可以向汽車發(fā)送胎面的磨損信息,汽車便可以根據(jù)行駛的路況重新打印輪胎。
米其林公司表示,輪胎將由各種可降解的回收材料制成,廢棄后可以完全回收。打印胎面的使用壽命和其車輛的使用壽命相當。
大陸集團推出新型音響系統(tǒng)Ac2ated Sound的解決方案,原理上將汽車本身變成了一個揚聲器。置身其中,用戶將有望體驗到真正的環(huán)繞聲。
汽車的某些部件本身就適合于各種頻率。大陸集團稱,A柱適于高頻,這將使它們成為高音揚聲器。門板可以處理好中檔頻率,而像車頂和后窗板這樣的區(qū)域則可以制造出驚人的低音炮。大陸并不是在這些地方使用實際的揚聲器,而是將使用緊湊型傳動裝置。該裝置的核心與具有線圈和磁鐵的揚聲器不同,它僅在這些區(qū)域發(fā)出振動,剩下的靠汽車來完成。
該無揚聲器設計的一個額外亮點在于,通過移除揚聲器和相關組件,汽車可減輕高達約23 kg的質量。此外,它使汽車內部有更多的存儲空間,這也有助于無揚聲器立體聲的實現(xiàn)。
豐田合成株式會社研發(fā)了旗下首款車頭燈發(fā)光二極管(LED)。
豐田合成采用了LED藍寶石晶體生長技術,提升了LED光源內氮化鎵(GaN)的晶體結構。此外,豐田合成還采用了倒裝芯片技術,LED芯片將直接與基材相連,無需再為此進行布線。相較于引線接合(引線接合需采用電線將LED芯片連接到電路中),有助于提升其散熱性。這類車頭燈的亮度可達2 300 lm,可用于雙功能系統(tǒng),其特點是可從單一光源分別產生近光與遠光。采用這類LED的車頭燈有助于降低電動車與燃料電池車的能耗,預計未來將得到廣泛應用。
美國普渡大學的科研人員開發(fā)了一種新型無膜快充電池,可為電動汽車和混合動力汽車快速充電,且不需要修建大規(guī)模充電基礎設施,可以加快電動汽車以及混動汽車的普及。
該電池利用新的液態(tài)電解質更換用過的電池液,就像在加油站加油一樣。用過的電池液或電解質還可以被收集起來,批量送到太陽能電廠、風力發(fā)電廠或水力發(fā)電廠再次進行充電,變成電解質,加以循環(huán)利用。該電池組件十分安全,可安裝在住宅內,性能穩(wěn)定,可達到生產和銷售的要求,成本也不高。
專家表示,如此一來,精煉廠不再精煉石油,而是對用過的電解質進行處理,加油站也不再提供汽油,而是以電解質的形式為汽車供應作為能源的水、乙醇或者甲醇液體。
中國科學院寧波材料技術與工程研究所動力鋰電池工程實驗室,成功研制出基于石墨烯空氣陰極的千瓦級鋁空氣電池發(fā)電系統(tǒng)。該電池系統(tǒng)能量密度高達510 W·h/kg,容量為20 kW·h,輸出功率達1 kW。實際演示顯示,該電池系統(tǒng)可為1臺電視機、1臺電腦、1臺電風扇及10個60 W照明燈泡同時供電,初步驗證了該鋁空氣電池系統(tǒng)的發(fā)電供電能力。研究團隊正在積極設計開發(fā)用于通信基站備用電源和電動汽車增程器的5 kW級大功率鋁空氣電池系統(tǒng),準備近期推動金屬空氣電池產業(yè)化。
博格華納開發(fā)了一款采用緊湊浮動核心特征的全新經(jīng)濟型多廢氣再循環(huán)(EGR)冷卻器。與常規(guī)解決方案必須為每個應用專門設計不同,博格華納的模塊化冷卻器采用4個適應性極高的標準化模塊設計,可在不同的應用中任意切換,面向2.0~16.0 L排量的各種發(fā)動機尺寸。
博格華納的EGR冷卻器采用混合管傳熱技術和浮動式內核設計,能良好抵御極高的熱負荷。該冷卻系統(tǒng)優(yōu)化了冷卻液分布,即使在小流量冷卻劑的情況下也能實現(xiàn)持續(xù)良好的冷卻效果,同時也有助于減少NOx排放。博格華納還在設計中集成了一個緩解熱膨脹機構,以便于殼體和內芯部件的完全解耦,從而吸收縱向和角度差異,提高冷卻器的耐久性能。該機構在氣體進入時具有初步冷卻的效果,以減少熱沖擊,也有利于氣體更均勻地分配到管道,降低熱疲勞。此外,對該機構和進氣室的冷卻能降低冷卻內核的整體溫度,從而顯著減輕熱應力。當系統(tǒng)在850℃的排氣溫度下運行時,進氣室溫度可保持在200℃以下,若沒有冷卻裝置,溫度則將高達700℃。先進的設計還能最大程度地降低發(fā)動機瞬變對EGR冷卻器耐用性的影響。
日本松下宣布開發(fā)出了一項能防止駕駛員在開車過程中打瞌睡的技術。這項駕駛輔助人工智能(AI)技術通過用照相機拍攝眨眼次數(shù)和用傳感器測量車內亮度以及駕駛員的體表溫度等,可預測5~30 min之后可能會“襲擊”駕駛員的睡意。人在暖和和昏暗的環(huán)境下更容易發(fā)困,AI技術能判斷不久將來襲的困意,隨即通過播放音樂或者空調送風控制住睡意。