巴斯夫为新一代汽车提供解决方案

作者:本网编辑 发布时间:2011-05-11
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为了推动电动交通工具的市场化进程,巴斯夫正与汽车制造商合作,研发轻质材料、能量和温度管理系统,以及蓄电池/燃料电池储能设备。

就轻质材料而言,巴斯夫已推出了多种汽车减重解决方案。例如,巴斯夫的工程塑料可替代钢材,用于制作汽车的座椅框架、车身面板和结构嵌件等。通过在车内、车身和传动系统中综合应用巴斯夫的专业技术,最多可使汽车减重50kg,这意味着CO2的排放量可减少5g/km。对于电动汽车而言,如果采用巴斯夫的工程塑料取代冲压钢或铝来制作电池外壳,可使平均重达 200~300kg的电池组减轻约40%的重量。不仅如此,高性能的工程塑料由于具有乙二醇耐受性、较高的运行温度、阻燃性和电磁屏蔽性等,因而还能适应各种恶劣的工作环境。

从管理汽车内部温度的角度来看,为电动汽车配置一个有效的能量和温度管理系统,将有助于改善电动汽车的续航能力。通常,电动汽车的全部动力均由电池组提供,因此,无论是夏季使用空调还是冬季使用加热器,都会大大缩短其续航距离。与性能相仿的传动动力汽车相比,电动汽车最大的缺陷是续航能力不足(约140km),如果使用空调系统,这一数字还会下降30%。针对夏季和冬季的车内温度情况,巴斯夫开发出了相应的解决方案。该公司通过计算认为,夏季70% 的热量通过车窗传递,剩余30% 则通过车身传递。如果采用适当的隔热措施、红外反射颜料和泡沫,可节省将近一半的能耗。例如,车内仪表板、方向盘和座椅等深色区域暴露在阳光下时会吸收热量,温度可能达到80℃左右,因此,需要对这些表面发烫的部位进行冷却处理。巴斯夫研发的黑色颜料Lumogen可反射热量,它与传统碳黑颜料的不同之处在于,可避免吸收不可见的近红外辐射(NIR)。在冬季,Elastocool和Elastopor等高性能泡沫可为各种汽车提供优异的隔热保温功能,这在电动汽车中尤其重要,因为电动驱动系统不同于内燃发动机,无法产生暖化车内空间的热量。巴斯夫高性能泡沫可用于制作车内面板,在隔热保温的同时,还可降低风噪和滚动噪声,尤其在高速行驶状态下。采用这些技术后的电动汽车的续航能力可提高近10%。

在电池技术领域,一个众所周知的概念是,锂离子电池可重复充电多达2000次,是目前最高效的电池。因此,巴斯夫正与德国的其他公司共同研发新的高能电池。通过与行业伙伴以及HE-Lion财团的倾力合作,巴斯夫未来业务股份有限公司将提供更加高效、安全和强劲的锂离子电池。该公司正在研发正极材料和特殊的金属氧化产品,此外,还与科研院所的合作伙伴一起,致力于硫化锂电池或锂空气电池等新理念、新部件和新材料的研发。

除锂离子电池外,巴斯夫还积极致力于燃料电池技术的研发。燃料电池就像是一个小型化工厂,它对H2和O2进行控制,使它们以一种特定的方式转化为水,以产生电力和热量。巴斯夫正在开发基于高性能聚合物的耐高温薄膜。该公司的膜电极组件(MEA)可被用于燃料电池堆的生产。据介绍,巴斯夫的Celtec MEA是全球第一款商用MEA,它可确保燃料电池系统在高达180℃的温度下运行。这一性能极大地提高了系统的成本效益,其他优点还包括:广泛的适用范围,以及对H2中的杂质的高耐受性。由此,液态石油气或生物乙醇等碳氢化合物就无须再进行复杂的净化,而对燃气的净化通常是低温燃料电池系统的最大成本支出。

总之,耐高温聚合物电极薄膜燃料电池可用于提高电池的续航能力,车载转换器可将柴油或甲醛转化为H2以供燃料电池使用,继而对电动汽车电池进行连续充电,并在必要时提供采暖。这样,就能提高电动汽车的续航能力。据介绍,该解决方案可使菲亚特Scudo原型车的续航能力从50km提高到500km。

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