Autokaleidoskop

Materiál, který se skládá z uhlíkových vláken, nanostrukturovaných baterií a superkondenzátorů, umožňuje skladování energie při nižší hmotnosti a menším potřebném prostoru ve vozidle, přináší nákladově efektivní konstrukční možnosti a je šetrný k životnímu prostředí.

Tohoto projektu, financovaného v rámci výzkumného projektu EU, se jako hlavní akademický partner účastnila Královská univerzita v Londýně spolu s osmi dalšími významnými subjekty. Volvo byla jedinou automobilkou, která se na projektu podílela. Projektový tým identifikoval, jak by bylo možné reálně vyřešit velkou hmotnost, značné rozměry a vysoké náklady spojené s akumulátory dnes běžně používanými v hybridních a elektrických automobilech při zachování efektivní kapacity síly a výkonu. Výzkumný projekt trval více než 3,5 roku a nyní je realizován v podobě automobilových panelů v experimentálním voze Volvo S80.

Odpověď byla nalezena v kombinaci uhlíkových vláken a polymerní pryskyřice, která vytváří nanomateriál, a konstrukčních superkondenzátorů. Nový akumulátor je shora a zdola obklopen zesílenými uhlíkovými vlákny, která jsou tvarována a formována podle rámu vozidla, jako jsou například výplně dveří, víko zavazadlového prostoru a podběhy kol, což šetří prostor. Laminát z uhlíkových vláken se nejprve vrství, tvaruje a poté vytvrzuje v peci, kde ztuhne a ztvrdne. Superkondenzátory jsou integrovány do povrchové vrstvy komponent. Tento materiál lze využít pro ukládání a nabíjení energie v celém vozidle, kde nahrazuje stávající komponenty.
Materiál se nabíjí regenerací brzdné energie ve vozidle nebo zapojením do elektrické rozvodné sítě. Poté předává energii do elektromotoru a vybíjí se na základě spotřeby energie v celém vozidle.
Tento průlom ukázal, že se tento materiál nejen nabíjí a ukládá energii rychleji než konvenční akumulátor, ale že je také pevný a poddajný.



Dosavadní výsledky
Volvo tuto technologii zhodnotilO tím, že vytvořila dvě součásti pro testování a vývoj. Jedná se o víko zavazadlového prostoru a kryt tlakové komory, které se testují v modelu Volvo S80.
Víko je funkční elektricky poháněná součást ukládající energii, která může v budoucnu nahradit standardní akumulátory, jaké se nacházejí v dnešních automobilech. Je lehčí než běžné víko a představuje úsporu z hlediska objemu i hmotnosti.
Ukazuje se, že nová tlaková komora dokáže rovněž nahradit rally bar, pevný konstrukční díl stabilizující vůz v přední části, i baterii s funkcí start-stop. Takto se uspoří více než 50 % hmotnosti. Materiál je dostatečně výkonný na to, aby dokázal dodávat energii do 12V systému vozidla.

Očekává se, že úplná náhrada stávajících komponent elektromobilů novým materiálem by mohla snížit celkovou hmotnost o více než 15 %. To je nejen efektivní z hlediska nákladů, ale také zlepšuje dopad na životní prostředí.