Spoločnosť Volvo Car Group vyvinula revolučnú koncepciu ľahkých štrukturálnych komponentov na akumuláciu energie, ktoré by mohli zlepšiť využívanie energie v budúcich elektrifikovaných vozidlách. Tento materiál, pozostávajúci z uhlíkových vláken, nanoštruktúrovaných batérií a superkondenzátorov, ponúka ľahšiu akumuláciu energie s nižšími nárokmi na priestor vo vozidle, úsporné možnosti konštrukcie a zároveň je ekologicky ohľaduplný.
Na projekte, ktorý bol financovaný vrámci výskumného projektu Európskej únie, pracovala univerzita Imperial College London ako hlavný akademický partner spolu s ôsmimi ďalšími významnými účastníkmi. Spoločnosť Volvo bola jedinou automobilkou zúčastnenou v projekte. Projektový tím identifikoval uskutočniteľné riešenie vysokej hmotnosti, rozmernosti a vysokých nákladov spojených sbatériami používanými v súčasných hybridných vozidlách a elektromobiloch, a to pri zachovaní efektívnej energetickej a výkonovej kapacity. Výskumný projekt prebiehal 3,5 roka a v súčasnosti je zrealizovaný v podobe automobilových panelov umiestnených v experimentálnom vozidle Volvo S80.
Prelomové riešenie
Odpoveď sa našla v kombinácii uhlíkových vlákien a polymérovej živice, ktorá vytvára veľmi pokročilý nanomateriál, a štrukturálnych superkondenzátorov. Nová batéria je vložená medzi spevnené uhlíkové vlákna, ktoré sú lisované a tvarované tak, aby zapadali do rámu vozidla, napríklad do formy dverových panelov, veka batožinového priestoru ablatníkov kolies, čo prináša výraznú úsporu miesta. Laminát z uhlíkových vláken je najskôr vrstvený, tvarovaný a potom tvrdený v peci, kde stuhne a spevnie. Superkondenzátory sú integrované do vrchného plášťa komponentov. Tento materiál, ktorý umožňuje akumuláciu a dobíjanie energie, potom možno použiť po celom vozidle a nahradiť ním existujúce komponenty.
Materiál sa dobíja a zásobuje energiou s využitím rekuperácie brzdnej energie vo vozidle alebo pripojením do elektrickej siete. Táto energia sa potom prenáša do elektromotora a vybíja pri používaní vozidla.
Toto prelomové riešenie ukázalo, že tento materiál sa nielenže dobíja a akumuluje energiu rýchlejšie ako konvenčné batérie, no zároveň je aj pevný a tvárny.
http://youtu.be/C3WBpjxrT4s
Doterajšie výsledky
V súčasnosti spoločnosť Volvo Car Group technológiu zhodnotila vytvorením dvoch komponentov na testovanie a vývoj. Ide o veko batožinového priestoru a kryt medzi čelným sklom a kapotou, ktoré sa testujú v modeli Volvo S80.
Veko batožinového priestoru slúži ako funkčný elektricky ovládaný komponent na akumuláciu a má potenciál nahradiť štandardné batérie používané vdnešných automobiloch. Je ľahšie ako štandardné veko batožinového priestoru a prináša úspory z hľadiska objemu a hmotnosti.
Nový kryt medzi čelným sklom a kapotou ukazuje, že dokáže zároveň nahradiť ako výstužnú tyč – pevný konštrukčný prvok na stabilizáciu prednej časti vozidla, tak aj batériu systému štart-stop. Prináša tak vyše 50-percentnú úsporu hmotnosti a je dostatočne výkonný na napájanie 12- voltového systému vozidla.
Projektový tím sa domnieva, že kompletné nahradenie existujúcich komponentov elektromobilu novým materiálom by mohlo znížiť celkovú hmotnosť o viac než 15 %. To by neprinieslo len nákladové úspory, ale aj zlepšenia v oblasti vplyvu na životné prostredie.
Volvo Car Group udáva tón
Elektrifikované automobily zohrávajú dôležitú rolu v budúcom produktovom portfóliu spoločnosti Volvo Car Group, ktorá bude pokračovať v hľadaní a vyvíjaní inovatívnych a pokrokových technických riešení pre automobily budúcnosti.
Zoznam účastníkov
- Imperial College London ICL Spojené kráľovstvo (líder projektu)
- Swerea Sicomp AB, Švédsko
- Volvo Car Group, Švédsko
- Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung BAM, Nemecko
- ETC Battery and FuelCells, Švédsko
- Inasco, Grécko
- Chalmers (Švédske centrum pre výskum hybridných vozidiel),Švédsko
- Cytec Industries (predtým UMECO/ACG), Spojené kráľovstvo
- Nanocyl, NCYL, Belgicko
Zdroj: Volvo
