信息速遞

LG 化學取消電池模組成本降低30%

LG 化學公司已完成其模塊包集成平臺（MPI）的開發(fā)。新平臺可容納的電芯數量是傳統模塊平臺的2 倍，同時其成本將降低30%，能量密度將增加10%。無模組化會影響將電芯安裝至汽車的價值鏈，相關的安裝流程也必須改變。此外，必須考慮對電池包本身進行更新設計。同時，LG 化學也在簡化其電池供應，以簡化生產線并提高效率。將提供2 種電芯，標準電芯為300 mm，長版電芯為500 mm，取代以前根據OEM要求量身定做的軟包電芯。重新精確調整一條生產線，使廢品率降至很低，可能需要長達一個月的時間，這一流程昂貴且低效。

美國研發(fā)快速法改進自動駕駛車決策能力

美國麻省理工學院和哈佛大學的研究人員為神經網絡處理數據研發(fā)了一種快速的方法，不僅可以輸出預測，還可以基于可用數據的質量，輸出模型的置信水平。

研究人員設計了一個輸出量很大的網絡，不僅可以生產決策，還能夠產生新的概率分布，捕獲支持該決策的證據。為了對神經網絡的校準能力進行壓力測試，該網絡預測“非分布式”數據的不確定性更高。在用戶不完全信任該網絡的決策時，該測試突出了其標記能力。該網絡甚至能夠知道照片被篡改過，可以用于防止數據被操縱攻擊。深度證據回歸可以提高人工智能輔助決策的安全性，未來該系統不僅能夠快速標記不確定性，還能夠在自動駕駛汽車駛近十字路口等危險情況下，利用其做出更為保守的決策。

超高速電光調制器降低數據中心的冷卻成本

日本研究人員采用一種聚合物研發(fā)了一款超高速電光調制器，可以降低數據中心的冷卻成本，而且此聚合物即使在沸水溫度下也很穩(wěn)定。

此種硅聚合物混合調制器能夠在高達100 ℃時，每秒傳輸200 字節(jié)的數據，并能夠在高溫下，快速又可靠地實現光學數據互連，減少對冷卻的需求。該聚合物通過整合至合適的化學組，具備很好的光電性能以及高達172 ℃的玻璃化溫度。該硅聚合物混合調制器，能夠在高溫下以超高速發(fā)送信號。采用一個簡單的開關狀態(tài)數據信號方案，可以讓數據傳輸速率達到100 Gbit/s，而采用4 個信號電平的更復雜方法傳輸數據的速率可達200 Gbit/s。即使在25 ～110 ℃的溫度下操作設備，以及在90 ℃下加熱100 小時后，此種性能也能得到保持，而且?guī)缀蹩梢院雎宰兓?/p>

激光雷達初創(chuàng)公司開發(fā)用于自動駕駛應用的SPAD

瑞士Iris Switzerland 公司采用TCAD仿真軟件，開發(fā)用于自動駕駛應用的SWIR 單光子雪崩二極管（SPAD）。

該SPAD 采用雪崩光電二極管結構和鍺錫（GeSn）吸收層，以用于具有高峰響應率的SWIR 檢測。該器件所采用的吸收材料為鍺錫合金，倍增材料為硅。TCAD 模擬進行不同摻雜和厚度層，以提取優(yōu)化的電場剖面。使用高靈敏度的鍺錫合金代替銦鎵砷或碲鎘汞，可在超過1.4 μm 的光學波長下操作，不僅對視網膜安全，而且還能有效覆蓋SWIR 光譜中的多個波長。SWIR 中的多光譜功能可在不利環(huán)境條件下，提供增強的態(tài)勢感知環(huán)境觀察能力，并幫助生成更高分辨率的場景圖像。產品的目標應用為ADAS，以提高在惡劣氣候或光線暴露條件下的自動駕駛性能。

緩解正極降解的策略提升鋰離子電池性能

美國研究人員探討高能量密度鋰離子電池（LIB）正極材料發(fā)生降解的根源，并開發(fā)緩解降解機制的策略，以提升LIB電池性能。此項研究對許多新興應用有價值，特別是電動汽車和可再生能源電網級儲能。研究人員利用表面化學特征，來識別和減少在鎳、鈷、鋁（NCA）納米顆粒合成過程中殘留的氫氧化物和碳酸鹽雜質。在LIB 電池中，用帶石墨烯涂層的NCA納米粒子制成的正極，表現出優(yōu)異的電化學性能，以及持久的循環(huán)壽命。結果顯示，在應用石墨烯涂層之前，對正極材料進行預退火以優(yōu)化其表面化學性能，具有重要意義。目前該工作主要集中在富鎳LIB 正極上。該方法也可以推廣至其他類型的儲能電極，其中含有高比表面積納米結構材料，將為開發(fā)基于納米顆粒的高性能儲能設備鋪平道路。

美國燃料電池研究突破可制成低成本燃料電池

美國研究人員改進了燃料電池技術，使其在效率、穩(wěn)定性和功率方面都超過了美國能源部設定的目標。

該研究可實現一種新型可再生能源，能夠在白天利用太陽能將水變成氫氣，在晚上又能夠將氫氣變回水，同時還能夠提供電力。質子交換膜燃料電池（PEMFC）能夠從空氣中存儲的氫氣和氧氣的化學反應中獲取能量。該項PEMFC 技術有望成為汽車內燃機的清潔替代品。極大地加速了化學反應，減少了對昂貴鉑的需求量。此外，研究人員還發(fā)現了一種快速排出反應區(qū)多余水分的方法。關鍵在于從納米尺度塑造碳載體的表面細節(jié)，讓流入的氧氣與流出的副產物水擁有完美的比例，從而最大限度地提高化學反應速率。

美國用摻雜氯的鈦酸鋰制大容量的鋰離子電池

美國研究人員采用水熱合成的溶液法，通過摻雜工藝在鈦酸鋰（LTO）中添加了氯，從而將其容量提高了12%。在水熱合成過程中，科學家在水中加入了一種含有相關前體（液體鈦）的溶液，將該混合物放到密封容器中，并將其在相對適中的溫度和壓力下放置了一段時間。將純LTO 和摻雜了氯的LTO 利用水熱合成處理36 小時后，科學家采用了額外的化學處理步驟來分離所需的材料。采用掃描電子顯微鏡進行成像研究，發(fā)現化學處理過程并沒有破壞材料原有的結構。通過改變氯、鋰和前體的濃度、前體的純度以及反應時間，找出打造高晶體納米材料的最佳條件。在電池以高速率放電30 min 時，摻雜氯的LTO 有更大的可用容量，而且在電池充放電循環(huán)超過100 次后，此種性能仍得以保持。

新涂料可讓汽車等物體表面溫度低于環(huán)境溫度

美國研發(fā)了一種白色涂料，即使在陽光直射的情況下，其溫度也會低于周圍的環(huán)境溫度，且制造成本低，能夠被動地將到達表面的95.5%的陽光反射回太空。研究人員采用了碳酸鈣填料，該填料有巨大的能帶間隙，可幫助該涂料將吸收的紫外線量降至最少。利用高濃度（60%）粒子促進陽光散射，并采用各種尺寸的粒子而不是單一尺寸的粒子來高效散射寬帶。試驗表明，該涂料樣品在夜間會比環(huán)境溫度低10 ℃，在太陽光直射時會比周圍環(huán)境溫度低至少1.7 ℃，且該涂料在陽光直射下的溫度比同類產品更低。該項技術可惠及汽車以及多功能車燈等領域。由于該涂料沒有金屬成分，可用來防止戶外設備過熱，這也是實現5G 網絡的重要一步。

美國設計新型激光器VCSEL可用于汽車傳感器

美國新設計了一種垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL），具有創(chuàng)紀錄的時間帶寬。該激光器結合多個橫向耦合腔，提升了激光的光學反饋。在汽車智能傳感器應用或數據通信中，實現密集且高速的數據傳輸是關鍵需求。但是，VCSEL 的速度限制即3-dB 帶寬受到熱效應等因素的限制。由于增益馳援震蕩等非線性光學放大效應的出現，VCSEL 的直接調制頻率不得超過30 GHz。研究人員引入了一種結合多個耦合腔的多反饋法，能夠提升對“慢光”的反饋，從而延長了時間激光帶寬（速度），超出了馳援震蕩頻率的極限值。此次創(chuàng)新具有開創(chuàng)性，因為來自每個腔的直接反饋只是中等的，并且可以通過耦合腔精確進行控制，實現更高的設計自由度。根據此種耦合腔方案，調制帶寬有望在100 GHz 范圍內。

蘋果獲車窗系統專利可保護隱私、提升舒適度

美國專利商標局正式授予蘋果公司一項動態(tài)車窗系統專利，具備隱私保護和著色功能。該系統可以識別和確定物體、位置以及車內的區(qū)域，從而保護物體、區(qū)域免受陽光照射，并能夠通過控制車窗顏色來保護隱私。該系統能夠基于設置或傳感器信息來響應著色請求或激活著色功能。在不可見光方面，濾光層可以阻擋紫外線、近紅外光和遠紅外光，處理由太陽和低功率發(fā)射機產生的紅外波長光線。阻隔紅外線可以防止車內過熱，而阻隔紫外線也可以免受其他傷害。阻隔可見光則可以保護隱私、幫助保護駕駛員視力等。

混合鋁聚合物電容器系列推出可用于48 V 汽車應用

KEMET 宣布推出3 款符合AEC-Q200 標準的混合鋁聚合物電容器系列：A780、PHA225 和 PHH225。

A780 系列是KEMET 首次推出可安裝在表面（V 芯片）的混合鋁聚合物電容器，可以承受高達30 g 的重振動，滿足汽車動力系統和工業(yè)應用的嚴格設計要求。PHA/PHH225 系列，采用了軸向和徑向冠狀設計，能夠承受高達140 ℃的高溫，提供極高的波紋電流以及自愈性能，可延長運行壽命。PHA/PHH 225 電容器尺寸小，每單位體積的波紋電流高，對于汽車和工業(yè)技術非常有用。通過在現有的48V 汽車逆變器設計中并行采用尺寸更小、高功率密度的混合鋁電容器，工程師可以減少所需元件的數量，同時還可以保持高波紋電流性能。PHA/PHH225 系列電容器是設計高功率汽車應用的理想選擇，包括48V 逆變器直流鏈路、冷卻風扇、水泵、動力轉向系統、制動和噴射系統。

液態(tài)納米泡沫材料可用于汽車安全氣囊抵御嚴重撞擊

美國研發(fā)了一種液態(tài)納米泡沫襯墊，此材料充滿了微小的納米孔，孔徑在2～200 nm，可創(chuàng)造巨大的表面積。研究人員在納米孔上涂上了一層疏水或防水的硅樹脂層，該層樹脂由有機硅鏈制成，可以防止液體被該材料吸收。因此，在撞擊過程中，該納米泡沫材料內部的鹽水液體會受到壓力。當壓力達到安全閾值時，離子和水會被迫進入納米孔中，使材料變形，從而實現有效的保護。此外，該材料柔韌性十足，可以變成任何形狀。該液態(tài)納米泡沫在撞擊對比試驗中的表現優(yōu)于固體泡沫，其能夠減輕多次連續(xù)撞擊帶來的沖擊力而不發(fā)生損壞，而且從第一次測試到第十次測試的結果都完全一樣。該材料未來可用于多種領域，如汽車安全氣囊和保險杠等被動安全裝置。

集成光電探測器與玻璃可用于自動駕駛

美國研究人員將光電探測器與耐用的Gorilla 玻璃相結合，以進一步擴展光電探測器的使用范圍。研究人員確定了化學化合物二硫化鉬作為玻璃的涂層，采用了600 ℃的化學反應堆，將化合物和玻璃熔合在一起。采用傳統的電子束光刻工具將玻璃和涂層打造成一個光電探測器。用綠色LED 照明來測試此種玻璃。二硫化鉬光電探測器的超薄機身使其能夠更好地控制靜電，并確保其能夠以低功率運行，而后者是未來智能玻璃技術的關鍵需求。該項技術可用于環(huán)境傳感器、夜視、運動探測以及自動駕駛汽車和機器人的避碰系統。在夜間駕駛時，汽車擋風玻璃上的智能玻璃可以采用該項技術自動改變不透明度，以適應迎面駛來汽車的遠光燈。

開發(fā)鋰金屬電池無孔隔膜可抑制鋰枝晶生長

日本開發(fā)了一種鋰金屬電池使用的無孔隔膜，可以顯著提高電池安全性，并有望應用于電動汽車。

研究人員利用一種高耐熱芳綸聚合物分子設計技術，控制分子鏈之間的間隙及其對鋰離子的親和力，由此產生的高離子傳導性聚合物具有優(yōu)異的耐熱性。將這種聚合物用作微孔隔膜上的無孔隔膜，不僅能夠保持離子傳導性，而且能夠抑制鋰金屬負極電池中的枝晶生長。在電池中應用這種隔膜，可以抑制由鋰枝晶引起的短路，使電池在經過100 次充放電循環(huán)后，仍能保持80%以上的容量。這將有助于加快鋰金屬負極電池技術的研發(fā)速度。

韓國開發(fā)高效持久的電催化劑促進氫燃料生產

成均館大學開發(fā)了一種高效、持久的電催化劑，利用鈷、鐵和微量釕實現水氧化。使用兩親性嵌段共聚物，來控制單釕原子- 雙金屬合金中的靜電引力，合成存在于穩(wěn)定的鈷鐵金屬復合材料上的高性能單原子釕合金。在合成過程中，Co-Fe 合金表面的預吸附氧，可以穩(wěn)定氧生成反應中的一個重要中間體（OOH），提高催化反應的整體效率。除了宿主金屬表面的有利反應環(huán)境外，產生氧的單個釕原子也通過降低能壘來發(fā)揮作用，協同提高產氧效率。高級貴金屬電催化劑每平方厘米只需180 mV 的過電壓就能達到10 mA 的電流密度，而氧化釕需要298 mV。此外，單釕原子-雙金屬合金可在長達100 小時的時間內保持穩(wěn)定，而不出現任何結構變化。同時，含石墨碳的鈷、鐵合金還可以補償導電性，提高析氧速率。

斯柯達與高校合作開發(fā)駕駛輔助技術

斯柯達汽車與奧斯特拉瓦技術大學合作開發(fā)駕駛輔助新技術。該項目遵循“兩輛車，一名駕駛員”原則。前車由人類駕駛，確定路線、速度、車道和其他參數。轉向輸入、加速和剎車所需的數據通過無線電傳輸給自動駕駛汽車，自動駕駛汽車與前車保持10 m 的距離。2 臺SUPERB iV 測試汽車都分配了數字代碼，并配備智慧城市和智能交通系統領域最先進的技術。C2X 技術確保測試汽車與其他汽車，以及交通基礎設施之間的通信。數據通過ETSIITS-G5、車載通信標準，以及4G、LTE 和5G 移動網絡進行交換。測試汽車SUPERB iV 配備特殊傳感器、雷達和基于攝像頭的系統，以及用于數據處理的通信單元，可識別圖像和3D 物體。系統讀取各種數據，實時監(jiān)控汽車周圍環(huán)境和當前交通狀況。

馬里蘭大學開發(fā)可打印固態(tài)電解質薄膜

馬里蘭大學開發(fā)了一種打印和燒結各種陶瓷固態(tài)電解質（SSE）薄膜的新方法—打印和輻射加熱（PRH）。其特點是利用一種基于溶液的可打印技術，并快速進行燒結。采用這種方法，不僅可以使SSE薄膜具有致密、均勻的微結構，而且能夠實現良好的離子導電性。只需約5 min，即可完成從先體到最終產品的制造過程，比傳統方法快約100 倍。

該團隊在概念驗證演示中展示一種基于石榴石的打印SSE 薄膜，具有高達1 ms/cm 的高離子導電率和出色的循環(huán)穩(wěn)定性。這種方法還可以應用于其他多種設計，比如復雜的多層組裝，避免在合成過程中發(fā)生交叉污染；此外，還可用于制備其他陶瓷薄膜，為開發(fā)高性能固態(tài)安全電池和其他基于薄膜的器件開辟新的機遇。

新型阻燃熱塑性復合材料可用于電動汽車高壓電池組件

德國Lanxess 公司研發(fā)的Tepex 連續(xù)纖維增強型熱塑性復合材料能夠實現高阻燃性，原因之一是該材料具有高纖維含量。Tepexdynalite 102fr-RG600 (x)/47%材料采用增強粗砂玻璃纖維，能多軸布置，以精確匹配組件中的負荷轉移點和負荷路徑。該復合材料可用于電動汽車電池高壓組件等。Tepexdynalite 102fr-FG290 具備增強型玻璃纖維，可用于電氣和電子產品領域。因而可以制成易于油漆的高質量表面。Tepexdynalite 202fr 材料則采用增強碳纖維，適用于承受極端機械應力的部件，如高強度電子產品外殼。該材料還能夠代替強度和剛度不夠的阻燃性聚碳酸酯材料。這3 種結構材料都適用于各種應用，還可以通過在復合材料或金屬表面涂層插入碳紡織品進行電磁屏蔽。

奧迪與KIT 合作回收汽車塑料以節(jié)約資源降成本

奧迪與KIT 合作啟動了一項化學回收試點項目，以將汽車混合型塑料部件重新投入資源節(jié)約循環(huán)系統。

該試點項目為“汽車工程中塑料的化學回收”，目標是建立塑料的智能循環(huán)系統，并讓此種方法成為機械回收的補充方法，并替代能量回收法。塑料部件利用化學回收法被處理成熱解油，而此種油的質量與石油產品的質量相當，而且由其制成的材料也與新材料一樣高檔。在項目中期，由熱解油制成的部件可再次用于汽車。目前，化學回收法是唯一一種可將此種混合塑料廢料轉化為與新產品質量相當的方法。此種封閉式塑料回收循環(huán)可以節(jié)約能源和成本，而且對環(huán)境也有利。

新型物聯網安全技術可保護自動駕駛汽車等免受網絡攻擊

韓國宣布已經成功研發(fā)了一款加密設備，可以極大地增強物理不可克隆功能（PUF）的加密特性，選擇性地探測圓偏振光，無需改變硬件結構。該項加密設備的核心技術是一個光電晶體管，可以探測到順時針或逆時針旋轉的圓偏振光。此種新研發(fā)的光電導管采取的策略結合了膽甾液晶和具有優(yōu)良的近紅外光吸收和電荷運輸性能的低帶隙偶聯聚合物。在本次研究中，該設備在探測圓偏振光時表現出良好的光電流不對稱系數，具有很高的靈敏度。

該研究團隊成功打造了一種PUF 設備，可作為對抗入侵、竊聽等攻擊的基本解決方案，而且該解決方案非常簡單，只增加了生成加密密鑰的組合數量，而沒有改變陣列的物理尺寸。