Yallacompare公司計劃利用3D打印及基于區塊鏈的制造技術,研發新款電動車Yallacar。
該車將成為一款具有未來主義的雙門小轎車,擁有完全自動駕駛及增強現實功能。其所有部件乃至于電動機的螺母和螺栓也采用了3D打印技術。公司將在各個車輪配置2部電動機,總動力輸出高達685 kW。
由于采用了輕量化材料及3D打印技術,整車質量僅為1 t。在增強現實模擬測試中,Yallacar的100 km加速時間僅為1.8 s,最高車速為380 km/h。
該款電池組的制造也采用了3D打印技術,采用塑料部件存儲電能的蓄電池組可借助復雜的區塊鏈算法實現其動力輸出。該款車的續駛里程約為900 km。
Ionity正在大力研發電動車充電基礎設施,并布局充電網。如今,該公司發布了新款設計,展示其未來在歐洲的電動車充電站設計布局。
該公司對其新設計做了如下描述:其外觀看似漂浮狀,燈箱酷似頂棚,下方則采用立式塔,使充電站的外觀有點像燈塔,在夜晚中顯得非常惹眼。為符合電動交通的特性,該電動車充電站呈現出開放式、亮色及暖色系空間感。此外,其結構及表面的設計簡單,還采用了智能接口及堅固耐用的輕量化材料,旨在為用戶提供無縫式充電體驗。在Ionity圖標方面,在充電過程中,可采用多種顏色表示能量流動,用于描述充電狀態。
奧迪聯手意大利工程公司Italodesign,將空客的飛行出租概念車改造成半汽車半無人機的飛行車Pop.Up Next。Pop.Up Next模塊化系統由雙座膠囊組成,在道路上用做汽車,在交通堵塞時可通過車艙頂部的巨大無人機將車運送至目的地。乘客到達目的地后,該車即返回專用充電站。
Pop.Up系統是一款模塊化的純電動零排放概念車系統,包括一個硬殼碳纖維繭,長、寬、高分別為2.6,1.4,4.8 m,可容納2個人。其內部主要設備為49英寸(124.5 cm)屏幕,乘客可通過語音、臉部識別、眼睛跟蹤及觸摸傳感按鈕與汽車進行互動。乘客膠囊將獨立的地面模塊轉換成地面汽車,并依靠一個電池運行,在100 km/h的最高車速下續駛里程達130 km。類似無人機的模塊長、寬、高分別為4.4,0.8,5.1 m,最高速度達120 km/h,續駛里程達50 km。該模塊可將乘客轉移到空中,1.8 m長的螺旋槳由160 kW的電動機驅動。
日產IMxKuro零排放概念車亮相2018日內瓦車展,其采用了日產新款電動車平臺,旨在實現能效最大化。該車地板采用純平設計,使得座艙變得更為寬敞,還提升了駕駛動態性。由于其質心較低,其底盤操控性更佳。
汽車前后方各搭載1部電動機,為其提供動力,可實現全輪驅動。此外,其最大動力輸出及峰值轉矩分別為320 kW及700 N·m。該車采用了新型電池,可預判行駛里程數,其續駛里程在600 km以上。
該款電動車的風格兼具了精密、順暢、亮度、大功率及動態性。
斯巴魯采用美國國家儀器公司(NI)的硬件在環(HIL)技術,模擬電動車測試的實際道路條件,旨在降低測試時間及成本。
NI HIL模擬方案基于NI PXI產品及LabVIEW軟件打造。借助HIL系統,斯巴魯可消除環境因素,在進行整套系統的實地診斷測試前,在虛擬環境中測試汽車的內置控制器,全面提升測試效率。
借助NI PXI產品和LabVIEW,斯巴魯能夠在1~2周內完全實現定制的HIL系統,并自行開發所需的軟件,這幫助其將產品采購成本降為其他解決方案的1/3左右,其軟件開發成本僅為聘請了外部開發人員成本的1/6。
斯巴魯計劃在電動汽車開發的最后階段使用該測試系統進行最終質量檢查,并將其應用擴展到所有類型汽車。斯巴魯預計,采用該系統后,人工成本和勞動時間會較常規方式縮減一半。
捷恩斯Essentia電動概念車亮相2018紐約車展。Essentia是一款純電動雙門GT跑車,車身采用輕質碳纖維材質打造,使用一款獨特的星塵灰金屬漆,詮釋了品牌“優雅運動”的設計美學。車身線條流暢,銳利的前鼻錐以及兩側的通風口均彰顯了其空氣動力學性能。新車設置于B柱的指紋控制和面部識別系統可用于開閉車門,同時其采用優雅的“蝴蝶門”開啟方式。Essentia概念車將與智能家居功能集成,同時配備語音識別和新一代智能助理功能。動力方面,新車電池組以“I”型布置在中央通道而非座艙下方,其電動機0~100 km/h加速時間為3 s。
富士通株式會社和日本理化學研究所的聯合研究小組在材料設計中應用第一原理計算與人工智能技術,對全固態鋰離子電池的固體電解質組成做了預測、合成與評價試驗,并進行了實際驗證。結果證明,即使在較少數據下,通過與人工智能方法結合,仍可高效地找出最佳材料組成,大幅提高材料開發速度。
研究小組使用人工智能方法之一的貝葉斯推斷法組合,控制第一原理計算的運算次數,對全固態鋰離子電池固體電解質的3種含有鋰的氧酸鹽合成化合物進行了預測。結果證實,該方法能在可實現的時間內,預測高鋰離子傳導率的最佳組合。同時在預測的組成附近也發現了其他組成的高鋰離子傳導率。
鋰離子傳導率是固態電解質材料重要的特征之一,是主導鋰電池充放電速度的因子。此次研究成果驗證了利用材料模擬和人工智能方法可高效開發不漏液、不起火的鋰離子電池。
MIT與ORNL等團隊合作研發出一種全新方法來改變鋰離子導體的離子遷移率和抗氧化穩定性,利用晶格動力學開發可充電電池的關鍵組成部分。該方法可能會加速高能固態鋰電池以及其他能源儲存和輸送裝置(如燃料電池)的開發。
在固態電池中,高離子遷移率和低反應性一般相互排斥。新方法通過固體鋰離子導體晶格的方式,將其與抑制離子遷移的方式相關聯,有助于發現增強型離子遷移率新材料,可支持快速充電和放電。同時,該方法可用于降低材料與電池電極的反應性。
研究人員表示,新方法可用于開發性能更好的新型材料,從而顯著提高可儲存的電池容量,并提高安全性。
西北太平洋國家試驗室(PNNL)研發了新的電池電解液配方,旨在延長電池的使用壽命并提高電池容量,從而提升電動車的續駛里程。
研究人員向電解液內加入了氟基溶劑,鋰鹽將變為鹽化集群,可在溶液內形成局部的球狀高濃度鋰鹽,防止電解質遭腐蝕,從而避免易導致電池短路的鋰晶枝的形成。
該電解液新構想已在試驗室電池電芯上做過性能測試,電芯尺寸只有手表電池那么大。傳統電解液在充放電100次后能維持其電池容量,而新研發的電解液卻能經受700次充放電過程,使得電池的使用壽命翻了7倍,從而使電動車的續駛里程提升了2~3倍。
Urban Electric公司設計了一款名為UEone的可伸縮式電動車充電站,其可由應用程序操控,最大輸出為5.8 kW。當使用完畢后,該設備可縮回地下,將對周邊環境的影響降至最低;當該設備升起時,與同類設備的標高一致。其安裝深度僅為405 mm,UEone充電站適用于英國90%以上的居民區街道。
該款充電站設計內斂,可實現電網用電需求管控功能。其采用智能電纜,與ubitricity燈柱所用設備相同。因此,居民可在UEone充電站或ubitricity燈柱處為汽車充電,為城市居民充電創建了一套新標準。
Urban Electric在每條街道上至少能布置20個充電站,旨在確保各個街道的居民均能使用電動車充電服務,無需占用專用的停車位。而對當地社區用戶而言,這類充電服務是不收費的。即使Urban Electric以后對電動車充電征收服務費用,其價格也只有汽油價格的一半。
業內人士透露,在汽車業向電動車轉型這一大背景趨勢的推動下,鋁業從中獲益匪淺。
在動力總成制造方面,歐洲及亞洲所遇到的變動幅度最大,因為其產品或將極大地依賴于鋁材。就整個汽車行業而言,車身件中鋁材用量將持續增多,這主要是受到電動車的驅動,前者注重輕量化戰略,要么在保留同款電池的情況下延長續駛里程,要么采用規格較小的電池,而鋁材的應用恰好有助于輕量化設計。
電氣化將對再生鋁供需平衡造成沖擊。對鋁型材市場而言,預計電動車的使用量及消耗量將呈現增長態勢,但競爭會很激烈,因為市場碎裂化程度高。
目前,純電動車的鋁型材平均含量約為65 kg/輛,像Karma等車型,其數值已升至280 kg/輛。
印度電動汽車公司Mahindra Electric與Zoomcar公司開展合作,未來將在德里的Zoomcar平臺上推出100輛馬恒達e20電動車。
該車型搭載了一款電動機,由一塊48 V鋰離子電池驅動,其最大功率及峰值轉矩分別為18.4 kW及53 N·m。而其P8改款電動機的最大動力輸出及峰值轉矩分別為29.4 kW及91 N·m,動力輸出更高。在充電時,可采用16 A的插頭連接汽車,完成充電操作。此外,其快充模式將電量從耗盡狀態充至滿額狀態,耗時為1.5 h。
該款車型還搭載了一款后視攝像機及電動助力轉向裝置,配備了陡坡輔助、再生制動及Mahindra Electric的Revive功能(當電池處于低電量時,將為汽車延長10 km的續駛里程)。該車型的最高車速為85 km/h,充滿電后,其續駛里程高達140 km。
別克在2018北京車展上發布了Enspire純電動概念SUV。該車采用別克eMotion電驅技術,其搭載新一代模塊化高性能純電動驅動系統。最大輸出功率達410 kW,0~97 km/h加速時間為4.0 s。單次充電續駛里程可達595 km,適合長距離交通出行。此外,模塊化設計的電池組具備充分的柔性,可以適應不同級別車型以及滿足不同續駛里程的需求,充電40 min可以達到80%的電量。
內飾方面,該車采用純數字儀表盤以及中央觸摸顯示屏,還配備了增強現實抬頭顯示系統。概念車首次創新引入5G超高速網絡概念以及高級人工智能系統,將全面對接智能駕駛與互聯生態的高度普及化。
瑞典修建了一條長2 km的道路,路上嵌入了電軌,電動汽車需要在軌道上放下一個可移動的連接臂來充電,從而實現邊開車邊充電。當汽車偏離軌道時,充電臂會自動斷開。“動態充電”只會在汽車行駛時將電力輸送給汽車。該系統甚至可以計算出消耗的電量,并將其記入具體的汽車和用戶。
對道路和汽車來說,比起架空電線系統,充電鐵軌和連接臂更容易安裝。該公路系統預計花費100萬英鎊/km,比建造城市電車線路便宜50倍。有了這樣的道路,汽車制造商就可以在電動汽車上安裝更小的電池,解決了電動汽車的續駛難題。
據報告,2017年中國國內電動車銷量為57.9萬輛,實行燃油車限令的6座城市(北京、上海、深圳、天津、杭州和廣州)的電動車銷量占比為40%,更是占到全球電動汽車銷量的21%,其銷量增幅是中國國內平均增幅的2~4倍,相較于政府及汽車共享公司,個人用戶的購車比例比其他地方高。
在中國,為汽油車申請車牌往往要耗費數年時間,需要出高價搶拍牌照,若購買一輛電動車,則免費獲得車牌號,獲得的時間也要快上許多。
未來還有更多的城市將采取燃油車限令,中國致力于確定一個內燃機車禁售時間表,期望到2025年,純電動車、插電式混動車及燃料電池車在新車銷量中的占比達到20%。
中國的許多小城市也在試圖推廣電動車,廣西省柳州市允許電動車在客車車道上行駛,并優先為電動車車主提供停車位。
荷蘭艾恩德霍芬理工大學的研究人員開發了一款環保電動汽車。該車設有2個座位,車身、結構零件及內部裝飾等大部分組件均采用可生物降解的塑膠聚乳酸和麻纖維復合材料制造,而這些材料是以甘蔗為原料制成。研究人員把復合材料板材組裝起來,制成汽車底盤和框架等結構部件,涂料亦使用對環境負荷較小的材料。據稱,若把該車埋在泥土中,超過90%的零部件均能降解。
該車形狀復雜的曲線部件使用3D打印技術,而重要零件采用蜂窩結構,取得與鋼鐵和普通塑膠近似的強度和穩定性的同時,質量得以減輕。車身質量僅為350 kg,不足輕型汽車的一半。其最高車速約100 km/h,最長行駛距離為240 km,適合在城市使用。
日本Nidec ASI公司發布了新款超快速充電器,只需不到15 min,就能為電動車充入近80%的電量,確保汽車的續駛里程達到500 km,同時將對電網的影響控制在最小范圍內。
若采用并聯方式,該設備可為2輛電動車充電;若采用串聯方式,可為3輛電動車充電。其能效高達95%,這主要得益于其緊湊型設計。此外,該設備還能實現其他擴展服務,可滿足電動車市場內各企業的分布需求。
Nidec ASI充電系統可從電網及太陽能等可再生能源處獲取電量,可實現雙向充電,即系統不僅能為電動車充電,還能將電動車的電量輸送至電網,維持電網的電力平衡。
捷克電動車初創企業MW Motors展示了一款輕量化復古型純電動車,該車由輪轂電動機提供驅動力。公司為4個車輪各安裝了1個輪轂電動機,最大動力輸出為50 kW(4×12.5 kW)。輪轂電動機由一塊很小的蓄電池(21.9 kW·h)供電,其續駛里程可達300 km。該車屬于小型雙座版車型,總質量只有815 kg。公司宣稱,可從該款車型中找到所有現代新車型所能提供的各種功能。
Chakratec公司研發了一款獨特的創新型儲能技術,所用動力電池采用了飛輪概念。這類kinetic電池可實現大功率能源供給,使用壽命為20多年,可完成數萬至數十萬次充放電。
直至今日,電動車的快充技術需要大功率電氣連接,該方式通常成本較高、操作復雜、配電網絡基礎設施的升級流程耗時較長。
kinetic電池的運用使得電動車快充設備的部署配置變得十分簡單,且可部署到任意位置,從而整合各類能源,將運營成本壓至最低。Chakratec研發的充電流程所需的電流流量特別大,充電時間只需 5~10 min。
當汽車駛入充電站后,即使kinetic電池的電量耗盡,只需將電能快速充入汽車,就能將電池電量迅速填滿。由于充放電及高功率等限制,傳統的化學電池無法實現該快充應用。
大多數電動汽車(EV)都使用寶貴的電池電力驅動操作恒溫系統,其結果是汽車續駛里程因此降低50%~60%。在汽車工程師協會(SAE)WCX會議上提出了解決該問題的2種方法。
1)增加熱儲存。漢森系統公司為某電動車的供暖系統增加了一套儲熱系統,在該車的加熱系統中增加了2個冷卻劑回路和熱交換器。當汽車充電時,加熱器開啟并儲存熱量;汽車運行期間,加熱器關閉。此種狀態下,系統將從電機/電子冷卻回路中收集廢熱。
2)減少加熱系統帶來的其他負荷。國際可再生資源實驗室希望通過減少熱負荷的方式將EV的續駛里程增加20%左右。該研究以2輛插電式混合動力車為試驗對象。其中一輛未做任何修改,另一輛配備了創新熱還原包。改裝后的汽車包含一系列旨在降低恒溫負荷的組件,包括電熱擋風玻璃、太陽能反光玻璃和太陽能發光涂料、駕駛員周圍的受熱表面、門玻璃除霧器和恒溫座椅。測試期間,加熱擋風玻璃能使用0.1 kW·h的電量在6 min內清除冰塊。相比之下,未經改裝的汽車需花19 min使用2.6 kW·h的電量。此外,改裝車系統可在15 min內實現乘客舒適度,而未改裝的汽車需耗時29 min。改裝車的續駛里程增加了11.4%,空調能源使用量減少了23.7%。