23948sdkhjf

Den ”elektriska” bilen lagrar energi i karossen med hjälp av kolfiber

| Av Olle Holm | Tipsa redaktionen

Ökad användning av kolfiber kan dessutom minska fordonets vikt vilket ger längre körsträcka per laddning för elfordonet. En ny studie som leds av Chalmers visar att det går att lagra energi direkt i kolfiber som batterielektroder.

Det öppnar nya möjligheter för så kallade strukturella batterier, där kolfibern blir en del av energisystemet. Den här typen av multifunktionella material kommer att kunna minska vikten väsentligt i framtidens flygplan och bilar – vilket är en nyckelutmaning för elektrifiering.

Passagerarflygplan måste bli betydligt lättare än idag för att kunna drivas med el. Även för bilar är minskad vikt mycket betydelsefullt för att körsträckan per batteriladdning ska kunna bli längre.

Leif Asp, professor i material- och beräkningsmekanik på Chalmers, forskar om kolfibrernas förmåga att utföra fler uppgifter än att enbart vara förstärkningsmaterial. De kan till exempel lagra energi.

– En kaross skulle då inte bara vara ett bärande element utan också fungera som batteri, säger han. Kolfibern kommer även att kunna användas för andra ändamål så som att ta tillvara på rörelseenergi, till sensorer, och som ledare av både energi och data. Om alla dessa funktioner var delar i en bilkaross eller ett flygplansskrov så skulle det kunna minska vikten med upp till 50 procent.

Leif Asp har lett en tvärvetenskaplig grupp av forskare som nyligen publicerade en studie om hur kolfibrers mikrostruktur påverkar deras elektrokemiska egenskaper, det vill säga deras förmåga att fungera som elektroder i litiumjonbatterier. Detta har hittills varit ett helt outforskat område.

Forskarna har studerat mikrostrukturen hos olika typer av kommersiellt tillgängliga kolfibrer. De har upptäckt att kolfiber med små och svagt orienterade kristaller har goda elektrokemiska egenskaper men lägre styvhet relativt sett. Jämför man detta med kolfiber som har stora och orienterade kristaller så är styvheten visserligen högre, men de elektrokemiska egenskaperna är för låga för att kunna användas i strukturella batterier.

– Nu vet vi hur multifunktionella kolfibrer ska tillverkas för att uppnå hög energilagringsförmåga och samtidigt tillräckligt hög styvhet, säger Leif Asp. Att gå ner lite i styvhet är inga problem för många tillämpningar, såsom bilar och cyklar. Marknaden domineras idag av dyra kolfiberkompositer med en styvhet som är anpassad för flygplan. Här finns det alltså möjlighet för kolfibertillverkarna att utöka sitt sortiment.

I studien hade kolfibertyperna med goda elektrokemiska egenskaper något högre styvhet än stål, medan den typ som hade för dåliga elektrokemiska egenskaper är drygt dubbelt så styv som stål.

Forskarna samarbetar med både bil- och flygindustri, och Leif Asp säger att det för flygindustrins del kan vara aktuellt att öka kolfiberkompositernas tjocklek för att kompensera för minskad styvhet hos strukturella batterier. Det skulle i sin tur också öka kapaciteten för energilagring.

– Nyckeln är att optimera fordonen på systemnivå – utifrån både vikt, hållfasthet, styvhet och elektrokemiska egenskaper. Det är lite av ett nytt sätt att tänka för fordonsbranschen, där man är mer van vid att optimera enskilda delar. Strukturella batterier kan kanske inte bli lika effektiva i sig som traditionella batterier, men eftersom de har en strukturell lastbärande förmåga så kan man göra mycket stora vinster på systemnivå.

– Den lägre energitätheten hos strukturella batterier skulle dessutom troligtvis göra dem säkrare än vanliga batterier, särskilt i kombination med att de inte skulle innehålla några flyktiga ämnen.

Forskningen har finansierats av Vinnova, Energimyndigheten, Vetenskapsrådet, och Alistore European Research Institute.

 

 Illustration: Yen Strandqvist

Bildtext: Forskarnas vision är fordon där stora delar av bilkarossen eller flygplansskrovet består av strukturella litiumjonbatterier. Multifunktionell kolfiber kan på samma gång fungera som batterielektroder och bärande material.

 

Håll dig uppdaterad med Motor-Magasinet
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.

Kommentarer (0)
Startsidan just nu

DTM kommer till Sverige

Bilhandlare i Kiruna lovar belöning till tipsare

Unik fordonsutbildning i Skövde invigd

Nyutvecklad brandfilt kan kväva elbilsbränder

Det norska brandväsendet har testat och infört brandfiltar som kan kväva envisa elbilsbränder. Det rapporterar motormagasinet.dk.

Praktikant dog efter arbetsolycka

CTEK invigde nya lokaler

Svenska företaget CTEK har invigt sina nya lokaler i Norrköping. Den nya anläggningen investerades till följd av att man förvärvade Chargestorm i fjol.

Nyhetsbrev

Så tycker branschen om höstbudgeten

Den 18 september släppte regeringen sin ändringsbudget för hösten. En del av punkterna kommer påverka fordonsbranschen och det finns blandade åsikter om dessa punkter bland branschens organisationer.

Arkiv

Spendrups ansluter sig till DLF:s Transportinitiativ

Så identifierar Ford olycksdrabbade vägsträckor

Med hjälp av data insamlad från uppkopplade fordon har Ford identifierat vilka sträckor som är mer olycksdrabbade än andra. Insikterna är nu en del av en omfattande studie som visar hur relativt enkla förbättringar av vägar och korsningar kan minska antalet trafikolyckor markant.

Amerikanska hjälpstartare siktar på Sverige

The Noco Company är en av giganterna på den amerikanska marknaden för batteriladdare och hjälpstartare. Nu vill man erövra de nordiska länderna.

Jakten på fuskare på Inspirationsdagen 100% Verkstad

Scania investerar i mjukvaru- och konsultbolag

Ledare #29: WLTP stökar till det för branschen

Volvo utbildar framtidens ledare

Tester för smartare AI-fordon i Västerås

Eurobattery Minerals inleder etisk borrning för batterimineraler

Priset har ökat på begagnade bilar

Verkstadsjuridik i verkligheten på Inspirationsdagen 100% Verkstad

Fler hastighetskontroller i veckan

Dieselbilar släpper ut mer på sommaren

Oro bland mässdeltagarna på Elmia Husvagn Husbil

Trots stort intresse och högt besökarantal på årets husvgan- och husbilsmässa i Jönköping kändes oron bland samtliga deltagare i luften. Oron över WLTP, bonus malus och framför allt den nya beskattningen, förstås.

Storstrejk på GM kostar 400 miljoner dollar om dagen

Bedrägeriförsöken ökar på begagnatmarknaden

Bilhandelsplatsen Wayke märker en ökning i antalet bedrägeriförsök. Bara i augusti såg man 64 procent fler objekt som på något sätt manipulerats, jämfört med samma period i fjol.

Volkswagen investerar i eget operativsystem

Regeringen föreslår 100 miljoner kronor till biogas

Godkänd Bilverkstad tar fart

Debatt: Varning för katastrofläge inom fordonsbranschen

Ford lanserar allt fler elektrifierade bilmodeller

Bytbil satsar på nybilssegmentet

Automechanikas lackerarmästerskap åker till Sydafrika

KGK erbjuder säkerhetssystemet Mobileye för eftermontering

Ledare #28: Omvärlden styr vår verksamhet

Volkswagen presenterar ny logotyp

Bosch utbildar i el- och hybridbilar

För dåligt betalt – Däckteam nobbar fleet- och jourjobb

Ford godkänner transportbilar för HVO

Se alla Företagens egna nyheter

LUKOIL expanderar i Norden

Behöver ditt fordon en ny antenn?

Har du koll på din lagpliktiga servicekontroll?

5 snabbhärdande medicinklassade lim - Limmet är ofta en effektiv och kostnadseffektiv lösning!

Mechatronic till DCT450, MPS6, Powershift

Fixa skadorna på inredningen innan leasingbilen lämnas tillbaka

Ny Heavy Duty arbetsbelysning

Vi ses på Skolforum 2019

Henkel Norden inleder samarbete med KW Parts

Mot en Godkänd Bilverkstad - få hjälp med riskerna kring bilvårdsprodukter

Är du uppmärksam på kompletterande produkter? Vi hjälper dig på väg...

Godkänd Bilverkstad säkerställer verkstadskvaliteten

Nyhet - slimmad extraljusramp med sotad lins

PFPE smörjmedel minskar risken för förtida lagerhaverier

Holmgrens Bil väljer Kobra II som säljstöd och affärssystem

Vi reder ut ECE reglementet

Lambdasond felkoder betyder inte alltid att lambdasonden är defekt

Produktnyhet från Purflux!

G A Lindberg ställer ut på Evertiq Expo i Lund 26/9, kom och hälsa på oss!

Ny webshop

Vad betyder viskositet för lim egentligen? & Vilken viskositet bör mitt lim...

Elf sponsrar The Distinguished Gentleman's Ride (DGR) 2019

Vi hjälper dig välja rätt Lazer extraljus.

Så kan du förebygga olyckor på arbetet

Nyhet inom diagnostik: i70 PRO.

Sänd till en kollega

0.247