信息速遞

特斯拉新專利可延長電池壽命

特斯拉（Tesla）發(fā)布了一項(xiàng)名為“鎳鈷鋁電極合成方法”的新專利。該專利提出了一種高效的鎳鈷鋁（NCA）電極加熱工藝。以前的加熱方法有時會形成一種雜質(zhì)——鋰基底Li5AIO4。降低電池中的鋰含量可以減少污染，但又會使材料電化學(xué)性能較差。

該專利提出，電池達(dá)到一定的高溫時會導(dǎo)致單晶生長。修正鋰與其他金屬的比例可以在第1 次加熱過程中限制雜質(zhì)的形成。然后，該電池在第2 次加熱時，會比第1 個加熱周期的溫度更低。該工藝有助于研發(fā)一款無雜質(zhì)的單晶NCA，讓電池的充電循環(huán)達(dá)到4 000 多次。而沒有此種污染物可能會使電池的整體壽命延長，幫助特斯拉為汽車生產(chǎn)壽命達(dá)1.61×106km 的電池。

天津出臺相關(guān)舉措加大新能源車推廣力度

天津市人民政府辦公廳印發(fā)《天津市有效應(yīng)對新冠肺炎疫情影響促投資擴(kuò)消費(fèi)穩(wěn)運(yùn)行若干舉措》，指出要挖潛汽車消費(fèi)，擴(kuò)大本市汽車消費(fèi)，優(yōu)化機(jī)動車限購管理措施，適度增加個人增量指標(biāo)，制定盤活廢棄指標(biāo)措施，更好地滿足消費(fèi)需求。

此外，將推動新能源汽車推廣應(yīng)用規(guī)模持續(xù)合理增長，落實(shí)國家相關(guān)補(bǔ)貼及減免稅政策，建成區(qū)公交車全部更換為新能源汽車，港口、機(jī)場、鐵路貨場等新增或更換作業(yè)車輛主要使用新能源或清潔能源汽車。鼓勵在本市注冊的汽車銷售企業(yè)打折讓利，吸引更多消費(fèi)者購買新能源汽車或符合國家機(jī)動車污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的新車。

而在圍繞新能源汽車推廣應(yīng)用方面，天津?qū)⒔Y(jié)合城市公共停車場和小區(qū)停車位建設(shè)，年內(nèi)新建新能源汽車充電樁 4 000 余個。

可減少駕駛員分心的3D顯示屏技術(shù)

馬瑞利與Alioscopy 公司合作研發(fā)了“自動立體感”3D 顯示屏技術(shù)（AS3D），可用于汽車儀表盤顯示屏，而且可以在不使用3D 眼鏡的情況下，讓儀表盤模擬重要駕駛信息的3D 視圖。3D儀表盤顯示屏能夠讓駕駛員將目光放在道路上，因?yàn)榈玫降男畔⒁晥D會更好地吸引駕駛員的注意，同時無需將視線從道路上移開。

該技術(shù)采用了特制的柱狀透鏡，疊層于傳統(tǒng)儀表盤顯示屏上。該款薄薄的柱狀透鏡覆蓋層由一組微小的放大鏡組成，產(chǎn)生3D 效果。該技術(shù)可用于信息娛樂系統(tǒng)或其他用于向車輛顯示信息的車載顯示屏。

Inhalio通過增加臭氣成分消除車內(nèi)其他異味

Inhalio 在為共享汽車和自動駕駛汽車提供的移動香氛擴(kuò)散系統(tǒng)中添加了臭氣成分，以進(jìn)一步擴(kuò)展乘客“健康出行”的概念。新型臭氣的氣味能夠讓乘客放松并充滿活力，消除由汗水、體臭、煙味以及其他5 種有害人體生物標(biāo)記物引起的難聞氣味。與其他香氛技術(shù)不同，Inhalio 臭氣成分不是用濃重的香水味掩蓋異味，而是會消除氣味分子。同時增加抗菌成分：一種根管內(nèi)抗菌劑，可有效防止空氣中的細(xì)菌。

乘客可以使用智能手機(jī)，直接從共享汽車公司的應(yīng)用程序中選擇4 種車載香氛中的1 種，以促進(jìn)健康、消除異味或減少輕微的暈車癥狀。

科德寶推出組件讓電池會呼吸

電動汽車的電池在正常運(yùn)行和應(yīng)急通風(fēng)時都需要壓力補(bǔ)償。因?yàn)? 種情況下的風(fēng)量差別很大，將正常運(yùn)行時的壓力補(bǔ)償與緊急情況下的應(yīng)急排氣相結(jié)合，是一個挑戰(zhàn)；要同時實(shí)現(xiàn)高透氣性和防水密封，也存在矛盾?？频聦毜腄IAvent 壓力補(bǔ)償系統(tǒng)，通過一個組件實(shí)現(xiàn)這2 種功能。

設(shè)計人員將2 種性能不同的無紡布結(jié)合在一起。外層防水無紡布部分可以在10 kPa 的壓差下，以21 L/m 的速度進(jìn)行空氣交換，并且能夠承受100 mm 水柱而不透水。如果水壓繼續(xù)升高，外層就會暫時被水滲透。然后，第2 層無紡布就會通過可逆膨脹作用，保持高達(dá)2 m 的水柱。在這種情況下，沒有水可以進(jìn)入殼體。

在緊急情況下，通過無紡布周圍的環(huán)狀傘形閥門排氣。一旦殼體內(nèi)的壓力超過大氣壓力5 kPa 以上，閥門就會打開，在30 kPa 時，以18 L/s 的速度排出氣體，然后關(guān)閉。有助于安全轉(zhuǎn)移故障電池。另一方面，可以取代過去經(jīng)常使用的爆炸箔和盤。

微波輻照技術(shù)將PET轉(zhuǎn)變成電池陽極材料

美國普渡大學(xué)的研究人員采用一種超快微波輻照工藝，將廢棄的PET（或聚對苯二甲酸乙二醇酯）片轉(zhuǎn)變成對苯二酸酯二鈉，并將其作為電池陽極材料，為可再生能源轉(zhuǎn)化與存儲開辟新的途徑。普渡大學(xué)研究小組既在鋰離子電池，也在鈉離子電池上嘗試了其方法。

雖然鋰離子技術(shù)目前在便攜式電子產(chǎn)品和電動汽車市場上占據(jù)主導(dǎo)地位，但是鈉離子電池也因成本低、電化學(xué)性能極具吸引力，可應(yīng)用于電網(wǎng)而備受關(guān)注。由于微波技術(shù)具有反應(yīng)過程快的優(yōu)點(diǎn)，因而在有機(jī)反應(yīng)中具有適用性。采用普通的家用微波裝置，可以在120 s 內(nèi)將PET 轉(zhuǎn)變成對苯二酸酯二鈉。該技術(shù)所使用的材料成本低、具可持續(xù)性且可回收。

日本制成全固態(tài)高密度鋰硫電池

日本的研究人員采用簡單液相法合成了一種活性含硫材料和碳納米纖維（CNF）復(fù)合材料，制成了全固態(tài)鋰硫電池，其能量密度是傳統(tǒng)鋰離子電池的5倍。其放電容量更高、循環(huán)穩(wěn)定性更好。未來，此類固態(tài)鋰硫電池將能夠用于電動汽車等。

研究人員采用一種低成本的簡單靜電吸附法，將納米材料均勻地結(jié)合在一起，制成硫碳復(fù)合材料。靜電吸附法利用聚合電解質(zhì)調(diào)整顆粒物表面的電荷，使較大的母顆粒物與較小的顆粒物能夠利用靜電吸附在一起，從而引發(fā)靜電作用。該研究小組利用化學(xué)反應(yīng)，成功調(diào)整了電荷，在該化學(xué)反應(yīng)中，硫化鈉（Na2S）與硫（S）在離子交換水中反應(yīng)，形成了水溶性Na2S3。所以，該研究應(yīng)用靜電吸附的基本原理，實(shí)現(xiàn)了一種新型化學(xué)工藝。

美國大學(xué)為鋰金屬電池打造“泄洪道”

美國納米技術(shù)工程師們研發(fā)了一種安全功能，可以在鋰金屬電池內(nèi)部短路時，防止其迅速升溫并著火。該團(tuán)隊(duì)對電池中稱為“隔膜”（電池陰陽極之間的屏障）的部分進(jìn)行了巧妙調(diào)整，從而可以在電池短路時，讓電池內(nèi)部積聚的能量（即熱量）的流動速度減慢。

該隔膜的一面覆蓋了一層薄薄的、可部分導(dǎo)電的碳納米管網(wǎng)，可以攔截形成的樹突。當(dāng)一個樹突刺破該隔膜，撞上該網(wǎng)時，有一個通道讓電子慢慢排出，而不是直接一下子流到陰極。研究人員將該電池隔膜比作大壩上的泄洪道。該隔膜不是阻止樹突穿透隔膜，而是試圖減輕其帶來的影響。人們可以在每次充電時，提前得到電池越來越糟的預(yù)警。

新型鋰硫電池正極材料優(yōu)化催化活性和穩(wěn)定性

中國研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出由Fe1-xS 修飾的介孔碳球納米反應(yīng)器，可用于鋰硫電池的正極。研究人員設(shè)計了一種由高分散Fe1-xS 電催化劑納米顆粒（Fe1-xS-NC）修飾的納米反應(yīng)器，并將這種介孔碳材料應(yīng)用于鋰硫電池正極，構(gòu)建具有高催化活性和高載硫的正極材料。該材料具有低質(zhì)量密度、高孔隙率、電催化劑高度分散等特點(diǎn)，顯著提高了對多硫化物的吸附和催化轉(zhuǎn)化能力。Fe1-xS-NC 的初始容量為1 070 mA·h。在電流密度為0.5 C 的情況下，經(jīng)過200 次循環(huán)，幾乎沒有容量衰減。利用這種材料打造的高性能正極，不僅具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和高導(dǎo)電率，而且可能在載硫量高達(dá)8.14 mg/cm2的情況下，保持良好的循環(huán)性能。

新人工智能技術(shù)優(yōu)化電池安全性

劍橋大學(xué)和紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的研究人員設(shè)計了一種方法，通過向電池發(fā)送電脈沖并測量其響應(yīng)來監(jiān)測電池。然后，利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型，發(fā)現(xiàn)電反應(yīng)的具體特征，找到電池老化的信號。研究人員進(jìn)行了2 萬多次測量試驗(yàn)來訓(xùn)練模型，這是同類數(shù)據(jù)中最大的數(shù)據(jù)集。該模型學(xué)會了如何區(qū)分無關(guān)噪聲和重要信號。這種非干預(yù)式方法，可以輕松應(yīng)用至當(dāng)前所有電池系統(tǒng)。

該模型能夠顯示哪些電信號最有可能與老化有關(guān)，幫助他們設(shè)計具體試驗(yàn)，探究電池退化的原因和方式。利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法處理這些測量數(shù)據(jù)，預(yù)測電池的健康狀況和使用壽命。這種可以預(yù)測電池健康狀況的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，其準(zhǔn)確度是目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的10 倍，將助力開發(fā)更安全、更可靠的電池，以用于電動汽車和消費(fèi)電子產(chǎn)品。

Uhnder與dSPACE合作推出數(shù)字調(diào)制雷達(dá)傳感器

為了滿足安全性和質(zhì)量方面的高要求，雷達(dá)傳感器必須可靠、詳細(xì)地探測周圍環(huán)境。對于道路使用而言，需要實(shí)施穩(wěn)健的措施，減少干擾。為此，Uhnder 開發(fā)了獨(dú)特的數(shù)字雷達(dá)芯片（RoC），結(jié)合了先進(jìn)的CMOS 和數(shù)字代碼調(diào)制（DCM）技術(shù)。

Uhnder 的4D 數(shù)字調(diào)制雷達(dá)芯片將192 個虛擬通道集成到一個芯片上，提供出色的性能，并采用高對比度分辨率（HCR）技術(shù)，顯著提高雷達(dá)的探測距離和角度分辨率，并且可以區(qū)分大型雷達(dá)反射器附近的小型雷達(dá)反射器。Uhnder 利用dSPACE 的汽車?yán)走_(dá)目標(biāo)模擬器測試傳感器，其信號通過此種調(diào)制方法進(jìn)行處理，以進(jìn)行最真實(shí)的測試。數(shù)字調(diào)制雷達(dá)信號在ADAS 和自動駕駛汽車應(yīng)用中具有顯著的優(yōu)勢。dSPACE 的雷達(dá)測試解決方案亦可很容易調(diào)查雷達(dá)系統(tǒng)之間的干擾，并使系統(tǒng)更符合現(xiàn)實(shí)情形。

Lightning Mobile使電動汽車充電更便利

Lightning Systems 為電動汽車推出移動式直流快速充電器（DCFC）——Lightning Mobile。其配備了高能量密度達(dá)192 kW·h 的液冷DC 電池儲能包，可快速移動部署，安裝在車輛或拖車上，在路邊為電動車隊(duì)快速充電，以支持車隊(duì)運(yùn)行。該款移動充電器還能夠在電動汽車行駛路線上為其充電，就像在飛行中給戰(zhàn)斗機(jī)加油一樣，從而能夠最大限度地延長車隊(duì)的正常運(yùn)行時間。

Lightning Mobile 利用標(biāo)準(zhǔn)的L2 交流（AC）充電器充電，充電功率高達(dá)18 kW，并可提供功率高達(dá)80 kW 的直流快速充電功能，還可以選擇提供功率高達(dá)19.2 kW 的L2 AC 充電功能。該款新型移動電動汽車充電器專為商用電動汽車設(shè)計，能量容量高，支持DC 快速充電。

新型催化劑可提升制氫燃料效率

氫燃料是最有發(fā)展前景的清潔可持續(xù)能源，可以替代化石燃料。但需要依賴電催化劑材料來工作。芬蘭阿爾托大學(xué)的研究人員研發(fā)了一種高效、低成本的新型催化劑材料，可以改善此類技術(shù)。

氧還原反應(yīng)（ORR）和析氧反應(yīng)（OER）是最重要的電化學(xué)反應(yīng)，會影響到氫燃料電池（用于車輛和發(fā)電）、水電解槽（用于清潔制氫）和大容量金屬空氣電池的效率。該款新型催化劑，與目前所用的雙功能催化劑相比，能夠更高效地驅(qū)動此類化學(xué)反應(yīng)。

研究人員采用一步法工藝，將石墨烯與氮和/或金屬（鈷和鉬）單原子摻雜在一起，以生產(chǎn)單原子催化劑（SAC）。在催化科學(xué)中，SAC 具備分散的金屬原子，原子利用效率高且具備獨(dú)特性質(zhì)，只需一步即可完成，因此可降低成本。

韓國研發(fā)效率高達(dá)8%的可伸縮透明太陽能電池

韓國研究人員研發(fā)了一款可伸縮無色太陽能電池。利用原子層沉積（ALD）將氧化鋁（Al2O3）層涂在硅導(dǎo)電帶上，使硅表面鈍化。然后，該團(tuán)隊(duì)采用旋涂法，將硅導(dǎo)電帶（SiMW）陣列嵌入聚二甲基硅氧烷（PDMS），PDMS 是使用最廣泛的硅基有機(jī)聚合物。

用于該電池的導(dǎo)電帶陣列能夠有效連接，便于收集電荷載體。其基于SiMPF 的中和色透明太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)8.07%，平均透射率為10%。因?yàn)橄噜徆鑼?dǎo)電帶能夠重新吸收光線，而且導(dǎo)電帶本身的電場得到增強(qiáng)，因而該電池還具備很強(qiáng)的光吸收性能。

新型多觸點(diǎn)顯示屏可提升駕駛安全

美國Tanvas 公司推出了一款無壓電、無振動的汽車多觸點(diǎn)顯示屏，能夠讓制造商在屏幕光滑的玻璃表面制造出定制化、可編程的紋理和觸覺效果。

該款38.1 cm（15 in）的顯示屏采用了TanvasTouch 技術(shù)，制造出各種由軟件定義的紋理和觸覺效果?，F(xiàn)在，流線型的表面越來越多地取代了座艙內(nèi)的物理旋鈕和刻度盤，而且該技術(shù)可以幫助駕駛員在關(guān)注道路狀況的同時，找到控件并調(diào)整控件。

固態(tài)TanvasTouch 技術(shù)采用電場來調(diào)節(jié)用戶手指在屏幕表面局部移動時的摩擦，在汽車應(yīng)用中，可以取代傳統(tǒng)的振動觸覺技術(shù)。此外，該顯示屏沒有移動部件，也不會產(chǎn)生振動，因此無需在裝配顯示屏?xí)r打造阻尼結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)生基于振動的觸覺效果。

新型電動汽車充電容器可完成15 min快充

奧迪（Audi）研發(fā)了一款一體化電動汽車充電系統(tǒng)，其中的電池裝在一個配有鷗翼門系統(tǒng)的容器內(nèi)。該充電系統(tǒng)采用e-tron 車型的電池組和快速充電樁。

每個此類充電容器都配有4 個奧迪e-tron 二手電池系統(tǒng)，為3 個充電終端（每個提供150 kW）總共提供700 kW的電量，存儲容量約為1.0 MW·h。該方案能夠?qū)?dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的壓力降至最低，尤其是在用電高峰期。該方案通過水力發(fā)電為充電容器充電，真正實(shí)現(xiàn)了零排放和碳中和。

該充電系統(tǒng)有4 500 個二次生命鋰離子電池電芯，總充電功率為1 200 kW，存儲容量為1 000 kW·h，20 個充電點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)15 min 快充。

吉凱恩“端面花鍵”技術(shù)打造更輕傳動系統(tǒng)

英國吉凱恩汽車公司（GKN Automotive）研發(fā)了一種“端面花鍵”技術(shù)（Face spline），可讓汽車制造商和獨(dú)立的修理廠研發(fā)各種更輕、更強(qiáng)大的傳動系統(tǒng)。面對日益嚴(yán)格的排放目標(biāo)、零部件小型化需求以及對新型高扭矩渦輪增壓發(fā)動機(jī)和電力驅(qū)動系統(tǒng)的需求，越來越多的汽車制造商采用該技術(shù)，將側(cè)軸接頭連到汽車的輪轂上。

該技術(shù)與之前的設(shè)計相比，復(fù)雜程度低很多，而且更輕、更緊湊；與縱向軸相比，表面積更大，從而使扭矩傳遞比之前大50%；能夠零間隙地連接至輪轂，簡化了組裝，更易維護(hù)；配備了新款且節(jié)省空間的薄膜制動裝置，讓鉸接角度高達(dá)25°。

吉凱恩的端面花鍵設(shè)計特別適用于未來的動力系統(tǒng)。通過將非簧載質(zhì)量減少20%，顯著改善了駕駛性能。

Karma推電動汽車平臺將電池置于地板下方

美國Karma Automotive 發(fā)布了非常靈活的模塊化E-Flex 平臺，采用了高效的純電動汽車（BEV）架構(gòu)（電池置于地板下方）。該新平臺旨在通過高度通用型增程電動汽車（EREV）和基于裸底盤系統(tǒng)展示Karma 的技術(shù)發(fā)展方向和能力。

其日?？頑EV E-Flex 平臺是一個配有80 kW·h 電池的前輪驅(qū)動平臺，配備單電機(jī)、地板電池組以及Karma 新款碳化硅（SiC）逆變器電動驅(qū)動系統(tǒng)。其設(shè)計考慮了緊湊型電動架構(gòu)，該平臺可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)型電動汽車和低成本性能。此類靈活性電動平臺可用于日常轎車、公共交通、共享汽車、最后一英里貨物交付等。

全塑制動踏板質(zhì)量更輕強(qiáng)度更高

保時捷Taycan 選擇搭載全塑料制動踏板。受益于熱塑性復(fù)合材料設(shè)計，該部件的機(jī)械強(qiáng)度高，并且質(zhì)量很輕，其結(jié)構(gòu)包括由Tepexdynalite 材料制成的嵌件、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料和若干織帶。這種復(fù)合結(jié)構(gòu)制動踏板，比同類鋼結(jié)構(gòu)部件輕50%。在Tepex 嵌件的特制纖維層結(jié)構(gòu)和局部織帶加固的基礎(chǔ)上，可以滿足苛刻的負(fù)載要求。此制動踏板采用PA6 基材復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中含有內(nèi)部單向纖維層和在2 個覆蓋層上以45°角排列纖維的織物層。內(nèi)層使該組件具有良好的拉伸和彎曲強(qiáng)度。

織帶和Tepex 嵌件由相互兼容的塑料基材組成，可以用激光將織帶焊接至Tepex 嵌件上，從而產(chǎn)生帶有嚴(yán)格遵循負(fù)載路徑纖維層的特制層壓材料，并適應(yīng)具體的特定負(fù)載組件要求。嵌件的覆蓋層及45°纖維層與頂部的織帶相結(jié)合，從而保證了踏板的高扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。這種特制的纖維層結(jié)構(gòu)，結(jié)合有機(jī)片材和織帶，可進(jìn)一步減少制動踏板質(zhì)量，同時實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的機(jī)械性能。熱塑性復(fù)合材料與金屬結(jié)構(gòu)相比，所造成的碳排放量少，還可節(jié)省質(zhì)量、能源和成本。

現(xiàn)代摩比斯為電動汽車開發(fā)新聲音系統(tǒng)

現(xiàn)代摩比斯開發(fā)了一種使用格柵蓋的新型虛擬發(fā)動機(jī)聲音系統(tǒng)。格柵被用作振動板，以減輕質(zhì)量、縮小尺寸，并降低成本。

新系統(tǒng)將致動器安裝在前格柵蓋的后面，并利用格柵本身作為振動板，從而將質(zhì)量減少到現(xiàn)有產(chǎn)品的1/3，尺寸減少了一半，而且降低了零部件價格。此外，新聲響系統(tǒng)增加了方向指示燈和充電報警等新功能，而且還可以在戶外活動時作為揚(yáng)聲器播放音樂。該系統(tǒng)聲壓不會降低，音質(zhì)也不會失真，同時改善提醒行人的警告聲音性能，以便讓行人及視障人士更容易聽到電動汽車駛近的聲音。