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

Gunars Kalkis mästare i 2019 års Yrkesprov i fordonslackering

Nu är Autopromotec igång och MotorMagasinet är på plats

Med växande antal utställare, fler besökare och växande mässområde ser eftermarknadsmässan Autopromotec i Bologna att befästa sin andraplats näst efter Automechanika i Frankfurt.

SFVF/Verkstadsföretagarna i möte med Europeiska Socialfonden

Benny Wallin från Sveriges Fordonsverkstäder (SFVF), har nu träffat den regionala samordnaren för Europeiska Socialfonden, Anna-Lena Wettergren-Wessman och diskuterat ett fondprojekt från Europeiska socialfonden. Det här handlar om att få resurser för att både kompetensutveckla personalen på verkstäder och nyutbilda personer som idag går arbetslösa till ett jobb inom fordonsbranschens verkstäder.

Orio AB:s vd lämnar företaget

2

MotorMagasinet på plats på Autopromotec i Bologna

Glasmästarnas egen snilleindustri

Nyhetsbrev

Ynnors Stora Elbilsdag - Vi ska inte vara rädda för att köpa en el- eller gasbil

-Men vi ska vara medvetna om riskerna. Det sade Bo Ericsson, vd för Sveriges Fordonsverkstäders Förening SFVF, när han talade på Ynnors Elbilsdag.

Arkiv

HRF söker politisk korrigering av husbilsskatten

Maptun stärker verksamheten genom tillväxtinkubator

Appen säkrar kompetensen i bilverkstäderna

ProMeister Academy har utvecklat en app för verkstadspersonal att se sin kompetensnivå inom fordonsteknik. Appen hjälper verkstaden att säkra kvaliteten genom att visa aktuell kompetensnivå samt vilken den kunskap som behöver tillgodoses.

Kraftig minskning av antalet stölder av bildelar

Under första kvartalet 2019 har 404 stölder av airbags, navigationsenheter och huvudstrålkastare (xenon) inträffat. Det kan jämföras med samma period 2018 då 913 stölder inträffade. Det visar den senaste kvartalsstatistiken från Larmtjänst över bildelsstölder.

Unikt samarbete ska säkra kvalitet på fordonsutbildning

Gymnasium Skövde - Kavelbro har ingått ett unikt trepartsavtal med Volvo Car Sverige och Bilia i Skövde. Samarbetet ska bland annat säkra kvaliteten på Fordons- och transportprogrammet, öka intresset och matcha branschens verklighet.

Hur väl representerar dagens krockdockor befolkningen?

SAFERs Fordons- och Trafiksäkerhetscentrum på Chalmers har fått i uppdrag av näringsdepartementet att genomföra en kartläggning av eventuella brister i hur väl krockdockor representerar befolkningen som helhet.

Formel 1-legendaren Niki Lauda är död

Ford Mustang firar 55 år som nummer ett

Konceptdäck för Citroëns nya konceptfordon Citroën 19_19 Concept

Citroën 19_19 Concept är ett självkörande och uppkopplat elfordon som markerar varumärkets 100-årsjubileum. Konceptet är utvecklat med fokus på exklusivitet, komfort och integritet. Konceptdäcket Goodyear C100 är framtaget med extra stor dimension och estetik som matchar den spektakulära designen hos 19_19 Concept.

1

Körtillstånd för fordonslyft blir webbkurs

ProMeister Academy lanserar en webbkurs för anställda på bilverkstäder som ger fordonstekniker kunskap och verkstadschefen möjlighet att utfärda körtillstånd för personbilslyft.

Motormagasinet söker reporter

”Våga anställa de som inte passar in”

Mekonomen och Meca tar greppet om fleet-kunderna

Verkstaden som ger Saabar ett andra liv

Med entusiasm, yrkesskicklighet och lite hjälp från Orio har Saab-entusiasten Marcus Wighs verkstad hunnit laga många legendariska Saabar som andra skadeverkstäder dömt ut.

Svarta verkstäder och Framtiden i fokus på Inspirationsdagen

Volvo omkörd av VW Golf på topplista för begagnade bilar

Bilägare vill ha smarta, slitstarka och lättrullande däck

Däck som med hjälp av sensorteknik kan anpassa sig för olika väglag, däck som är slitstarka och däck med ännu lägre rullmotstånd är önskemål som svenska bilister ställer för framtidens däck, visar en enkät från Nokian Tyres.

Grundvattenbristen värst i Stockholms län

Ferrari har inlett året kanonstarkt

Snillrik hjullyft gör bytet enkelt

Här är Hedin Bils expansion 2018

Koppla greppet med Kamasa

Ny fjäderspännare kräver ingen demontering av axeln

Nya hjulvårdsprodukter från Seab

Ökade priser på begagnade bilar med störst lyft på hybrider

Ny försäljningsdirektör på Volvo Car Sverige

Läs en årsredovisning och få veta mer om branschen

Volvo Car Sverige får ny vd

Här är hjulvagnen som skonar ryggen

Se alla Företagens egna nyheter

Unikt hörnblixtljus - Panorama sprider ljuset över 150°

Våra Vagnar

TIP Trailer Services i Jönköping har genomfört stor renovering av tanktrailer för Air Liquide

Trådlös kamera - WIFI HD

GT80 MINI - stötsäker och IP-67-klassad diagnos baserad på Windows10.

MAHA firar 50 år

HBA Solutions - Kundunika lösningar

Produktnyhet från Purflux!

Produktnyhet från Purflux!

Utmana oss på mässan

LED-läcksökningslampa med fokuserbar lins

ACM 34002GP

Lazer extraljus - Toyota monteringskit

PRO-versionen av INFOFLEX PERSONALLIGGARE, ett smartare verktyg!

Cuby Shuttlesystem hos OneMed

KW Parts förstärker sin kundtjänst!

LED arbetsljus - tål tuffa tag

Drivaxel till Porsche Boxster S

Aircon Ready Refresh

ACM 3400 Hfc/Hfo

Tärnö - Varningsljusramp 944 mm

Direct Vision Standard (DVS) – Säkerhet för ”osynliga” cyklister och trafik...

Autoglass Restore har nu tillverkat ytterligare ett nytt tillbehör

Ny Luftbälg bak till BMW X5 E70 F15 & X6 E71 F16

Inverter 12V 1000W

Sänd till en kollega

0.124