Naujoviškos Medžiagos: Baterijų Sauga ir Tvarumas Elektrinėse Transporto Priemonėse

Naujoviškos medžiagos: baterijų saugumo ir tvarumo permąstymas elektromobiliuose

Elektromobiliai (EV) iš esmės pakeitė automobilių pramonę, tačiau klausimai dėl baterijų saugos ir tvarios konstrukcijos išlieka aktualūs. Naujausias proveržis rodo, kad naudojant tvarius medienos šaltinius galima reikšmingai pagerinti tiek elektromobilių baterijų korpusų ekologinį pėdsaką, tiek atsparumą smūgiams.

Tyrimų akiratyje: medienos-plieno hibridiniai baterijų korpusai lyginami su aliuminiu

Grazio technikos universiteto (Austrija) mokslininkai atliko svarbų tyrimą, kuriame palygino tradicinius aliuminio baterijų korpusus su eksperimentiniais medienos-plieno hibridais. Aliuminis ilgą laiką buvo pasirinkimas dėl tvirtumo ir ilgaamžiškumo, tačiau jo gamyba reikalauja daug energijos ir daro neigiamą poveikį aplinkai. Tuo tarpu inovatyvus hibridas naudoja atsinaujinančią beržo, tuopos ar paulovnijų medieną kaip pagrindą, apgaubtą aukšto stiprumo, itin lengvu plienu.

Eko-draugiškas ir aukštos kokybės sprendimas

Pagrindinė idėja – ar medienos pagrindu sukurtas korpusas gali prilygti vientisam aliuminiui mechaninėmis savybėmis? Tyrimo rezultatai rodo, kad taip. Standartizuoti smūgio bandymai, imituojant stiprius automobilių susidūrimus, atskleidė, jog „Bio!Lib“ medienos-plieno hibridiniai baterijų korpusai savo našumu prilygsta Tesla Model S bei kitų elektromobilių aliuminio konstrukcijoms. Medienos natūrali struktūra puikiai sugeria smūgio energiją.

Tuopos ir beržo hibridai parodė net iki 98 % didesnį energijos sugėrimo pajėgumą, palyginti su irklamu aliuminiu, ir 76 % didesnį – lyginant su aukšto stiprumo aliuminiu. Visi trys medinės konstrukcijos variantai išsaugojo labai gerą atsparumą lenkimui, įrodydami konstrukcijos patikimumą realiose automobilių sąlygose.

Atsparumas ugniai: kamštinė medžiaga į pagalbą

Baterijų gaisrai – viena iš pagrindinių EV saugumo problemų. Netikėtai TU Graz komanda nustatė, kad į korpuso konstrukciją integravus kamštinę medžiagą (atsinaujinantį gamtinį produktą), gerokai padidėja atsparumas ugniai. Bandymų metu kamštiniu sluoksniu padengtos baterijų dėžės užfiksavo daugiau nei 100°C (212°F) žemesnę temperatūrą išorinėje sienelėje, lyginant su įprastais aliuminio korpusais.

Projekto vadovas Florian Feist paaiškina: „Kamštinė medžiaga, veikiama aukštos temperatūros, susidaro anglies sluoksnis, kuris žymiai sumažina šilumos laidumą ir sukuria natūralią apsauginę barjerą.“

Rinkos aktualumas: žalias žingsnis į priekį elektromobilumo srityje

Didėjant elektromobilių populiarumui, jų komponentų poveikis aplinkai sulaukia vis daugiau dėmesio. Šios išvados rodo, kad medienos pagrindo baterijų korpusai gali reikšmingai sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijas, susijusias su medžiagų gamyba, kartu pagerindami smūgio saugą ir temperatūros valdymą EV transporto priemonėse.

Tokios medžiagos gali būti integruotos į esamas elektromobilių architektūras, ypač modeliams, siekiantiems didesnio tvarumo ir keleivių saugumo, neprarandant konstrukcinio stabilumo. Tai pabrėžia platesnę EV sektoriaus tendenciją naudoti ekologiškas medžiagas ir pažangius inžinerinius sprendimus.

Ateities perspektyvos

Nors gali pasirodyti nepraktiška talpinti degias ličio jonų baterijas į medienos korpusus, tvirti moksliniai tyrimai atveria visiškai naujas galimybes elektromobilių ateičiai. Kadangi automobilių gamintojai ir technologijų inovatoriai ieško saugesnių bei ekologiškesnių alternatyvų, tokios pažangios medžiagos kaip medienos-plieno hibridai ir kamštis gali tapti neatsiejama naujos kartos elektrinių transporto priemonių dalimi.