Toekomstige voertuigen project, een gedachte voor 2050.

Greg Aanbieding is een jonge onderzoeker leiden van een dynamische groep in het Department of Mechanical Engineering maar hij kijkt al zo ver vooruit als 2050 op een toekomstige voertuigen project. Aanbod van mening dat de elektrificatie van wegvoertuigen, en dientengevolge een beweging weg van de verbrandingsmotor, zal gebeuren tijdens zijn leven.

“Ik doe onderzoek om een ​​deel van die overgang,” zegt Aanbod, “hopelijk om het te versnellen of op zijn minst stellen ons in staat om alternatieven eerder kiezen als we dat willen.” De alternatieven die de groep bieden bestuderen omvatten waterstof aangedreven brandstofcellen, Lithium-ion batterijen en super-condensatoren.

Deze aanbieding is agnostisch over welke technologie de opvolger van de verbrandingsmotor. “Ik wil niet een winnaar kiezen,” hij zegt, “De trend in de auto-industrie in de richting van elektrificatie is in mijn gedachten onvermijdelijk. Het enige argument is over de vraag hoe snel het zal gebeuren.”

Op dit moment is een spannende tijd voor onderzoeksgroep uitbrengen omdat hybride en elektrische voertuigen beginnen te nichemarkten die commerciële zin te maken te vinden. De vraag die Bod drijft is hoe vroeg en snel kan deze technologieën uit te breken van die niches, zoals een vloot van bestelwagens, in de massamarkt voertuig. En wat kan worden gedaan om het te versnellen.

Terug in het lab, de nieuwste uitdaging voor bod en zijn collega's is te begrijpen hoe elektrische batterijen degraderen en falen. De huidige generatie van de Lithium-ion accu's zijn niet goed genoeg voor mainstream passagiersvoertuigen zegt Aanbieding.

Ze doen goed in mobiele telefoons, laptops en zelfs elektrische motoren (waarvan China heeft al honderden miljoenen op de weg). Maar voor mainstream voertuigen de energie, vermogensdichtheid en de kosten van de batterijen moeten allemaal te verbeteren met een factor 2 of 3 levensvatbaar te worden.

In de tussentijd, de auto-industrie moet nog aan de huidige batterijen in zijn hybride of elektrische voertuigen te gebruiken voor de komende tien jaar of zo. Dit is waar Bod en collega's hopen op een verschil te maken. In vergelijking met de miljarden dollars uitgegeven aan onderzoek naar nieuwe materialen en individuele accucellen, heel weinig is besteed aan engineering van accu's.

Een typische hybride elektrisch voertuig werkt op batterijen die leveren 1-2 kilowattuur, maar een elektrisch voertuig behoeften 20 kilowatt-uur of langer. Dit vertaalt zich in 100 batterijcellen per voertuig zegt Aanbod en is de plaats waar het gewicht, volume en de prestaties van de accu worden cruciale factoren.

Een aanzienlijke hoeveelheid van een iPad is de batterij, zegt Aanbod. Dus stel u nodig heeft over honderd iPads zijn een elektrisch voertuig te drijven. Het gedrag en de prestaties van een dergelijke grote accu is heel anders dan een individuele cel.

Diagnosticeren en te voorspellen hoe de batterijen degraderen en falen in de hete hobbelige omgeving van een road voertuig is een enorme uitdaging. Het doel is om de wetenschap te koppelen aan de techniek door het graven diep in de gedetailleerde chemie zegt Aanbieding.

Het bedrijfsleven moet de tools om prestaties van de batterij te voorspellen, zodat ze thermisch beheer systemen die uitval minimaliseert kunnen ontwerpen. Momenteel zijn deze tools niet bestaan, zegt Aanbod, dus we zijn op zoek om ze te ontwikkelen in de komende 4 naar 5 jaar. “Als we dat kunnen doen we zullen echt impact hebben.”

Bron:

www.imperial.ac.uk