上个月,美国大片地区遭遇了零度以下的寒风,来自北极的冷空气创下最低气温纪录,导致数十人死亡,能源需求创下历史新高,西北部数万人断电。寒冷的天气还带来了另一个意想不到的后果:它暴露了电动汽车在低温下的脆弱性,许多电动汽车驾驶员因车辆过早耗尽电能而陷入困境。

技术新招?微波能解决天寒地冻中的电动汽车的最大问题

根据美国汽车协会(AAA)的数据,当气温降至零下6度时,电动汽车的续航里程会减少12%,如果打开车厢加热器,则会减少41%。换句话说,摄氏零下6度的气温下,城市/高速公路每行驶160公里,电动汽车的续航里程就会减少90公里。低温造成的续航里程损失因电动车型号而异,在摄氏零下6度的综合暖通空调开启/关闭情况下,宝马13s的平均续航里程减少20.4%;特斯拉ModelS75D减少11.3%,而大众3-golf减少6.9%。电动汽车电池在寒冷条件下的工作效率较低,而老式电动汽车的充电时间可能会延长一倍甚至两倍。

幸运的是,一种便捷的解决方案可能就在眼前:伯明翰大学的研究人员正在研究一种储能系统,该系统结合了微波能和化学热泵,可按需加热或制冷。

该系统被命名为"e-Thermalbank",旨在作为电动汽车的辅助能源,利用电力驱动高密度(1600瓦时/千克)热化学系统。热库在电动汽车充电站"充电",利用微波能量解离固态-蒸汽工作。

在放电过程中,将蒸汽送入反应器产生热量,而相反的阶段则使用蒸发器同时产生冷量,从而逆转了放电过程。实际上,这一充电过程将微波能量储存在车内的电子热库中。

"我们的目标是将这些热管理任务卸载到微波驱动过程中。微波是一种快速加热方法,因为微波可以均匀地穿透材料,从而将能量均匀地传递到材料体内,"伯明翰化学工程学院热能工程系主任李永亮教授说,"据Coolingpost.com报道。

通过与智能电表联用,在能源价格低廉时为系统充电,从而最大限度地降低能源成本。李补充说:"我们预测,通过取代传统的暖通空调系统和可能的一小部分电池组,e-Thermalbanks将提供高效的车厢温度控制和高达70%的续航里程,而且成本比增加电池容量更低”。

伯明翰大学企业部已经提交了电子热库系统的专利申请,并正在寻求商业合作伙伴进行许可合作或共同开发。

《零点对冲》2024年2月27日泰勒-德顿

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