信息速递

LG 化学取消电池模组成本降低30%

LG 化学公司已完成其模块包集成平台（MPI）的开发。新平台可容纳的电芯数量是传统模块平台的2 倍，同时其成本将降低30%，能量密度将增加10%。无模组化会影响将电芯安装至汽车的价值链，相关的安装流程也必须改变。此外，必须考虑对电池包本身进行更新设计。同时，LG 化学也在简化其电池供应，以简化生产线并提高效率。将提供2 种电芯，标准电芯为300 mm，长版电芯为500 mm，取代以前根据OEM要求量身定做的软包电芯。重新精确调整一条生产线，使废品率降至很低，可能需要长达一个月的时间，这一流程昂贵且低效。

美国研发快速法改进自动驾驶车决策能力

美国麻省理工学院和哈佛大学的研究人员为神经网络处理数据研发了一种快速的方法，不仅可以输出预测，还可以基于可用数据的质量，输出模型的置信水平。

研究人员设计了一个输出量很大的网络，不仅可以生产决策，还能够产生新的概率分布，捕获支持该决策的证据。为了对神经网络的校准能力进行压力测试，该网络预测“非分布式”数据的不确定性更高。在用户不完全信任该网络的决策时，该测试突出了其标记能力。该网络甚至能够知道照片被篡改过，可以用于防止数据被操纵攻击。深度证据回归可以提高人工智能辅助决策的安全性，未来该系统不仅能够快速标记不确定性，还能够在自动驾驶汽车驶近十字路口等危险情况下，利用其做出更为保守的决策。

超高速电光调制器降低数据中心的冷却成本

日本研究人员采用一种聚合物研发了一款超高速电光调制器，可以降低数据中心的冷却成本，而且此聚合物即使在沸水温度下也很稳定。

此种硅聚合物混合调制器能够在高达100 ℃时，每秒传输200 字节的数据，并能够在高温下，快速又可靠地实现光学数据互连，减少对冷却的需求。该聚合物通过整合至合适的化学组，具备很好的光电性能以及高达172 ℃的玻璃化温度。该硅聚合物混合调制器，能够在高温下以超高速发送信号。采用一个简单的开关状态数据信号方案，可以让数据传输速率达到100 Gbit/s，而采用4 个信号电平的更复杂方法传输数据的速率可达200 Gbit/s。即使在25 ～110 ℃的温度下操作设备，以及在90 ℃下加热100 小时后，此种性能也能得到保持，而且几乎可以忽略变化。

激光雷达初创公司开发用于自动驾驶应用的SPAD

瑞士Iris Switzerland 公司采用TCAD仿真软件，开发用于自动驾驶应用的SWIR 单光子雪崩二极管（SPAD）。

该SPAD 采用雪崩光电二极管结构和锗锡（GeSn）吸收层，以用于具有高峰响应率的SWIR 检测。该器件所采用的吸收材料为锗锡合金，倍增材料为硅。TCAD 模拟进行不同掺杂和厚度层，以提取优化的电场剖面。使用高灵敏度的锗锡合金代替铟镓砷或碲镉汞，可在超过1.4 μm 的光学波长下操作，不仅对视网膜安全，而且还能有效覆盖SWIR 光谱中的多个波长。SWIR 中的多光谱功能可在不利环境条件下，提供增强的态势感知环境观察能力，并帮助生成更高分辨率的场景图像。产品的目标应用为ADAS，以提高在恶劣气候或光线暴露条件下的自动驾驶性能。

缓解正极降解的策略提升锂离子电池性能

美国研究人员探讨高能量密度锂离子电池（LIB）正极材料发生降解的根源，并开发缓解降解机制的策略，以提升LIB电池性能。此项研究对许多新兴应用有价值，特别是电动汽车和可再生能源电网级储能。研究人员利用表面化学特征，来识别和减少在镍、钴、铝（NCA）纳米颗粒合成过程中残留的氢氧化物和碳酸盐杂质。在LIB 电池中，用带石墨烯涂层的NCA纳米粒子制成的正极，表现出优异的电化学性能，以及持久的循环寿命。结果显示，在应用石墨烯涂层之前，对正极材料进行预退火以优化其表面化学性能，具有重要意义。目前该工作主要集中在富镍LIB 正极上。该方法也可以推广至其他类型的储能电极，其中含有高比表面积纳米结构材料，将为开发基于纳米颗粒的高性能储能设备铺平道路。

美国燃料电池研究突破可制成低成本燃料电池

美国研究人员改进了燃料电池技术，使其在效率、稳定性和功率方面都超过了美国能源部设定的目标。

该研究可实现一种新型可再生能源，能够在白天利用太阳能将水变成氢气，在晚上又能够将氢气变回水，同时还能够提供电力。质子交换膜燃料电池（PEMFC）能够从空气中存储的氢气和氧气的化学反应中获取能量。该项PEMFC 技术有望成为汽车内燃机的清洁替代品。极大地加速了化学反应，减少了对昂贵铂的需求量。此外，研究人员还发现了一种快速排出反应区多余水分的方法。关键在于从纳米尺度塑造碳载体的表面细节，让流入的氧气与流出的副产物水拥有完美的比例，从而最大限度地提高化学反应速率。

美国用掺杂氯的钛酸锂制大容量的锂离子电池

美国研究人员采用水热合成的溶液法，通过掺杂工艺在钛酸锂（LTO）中添加了氯，从而将其容量提高了12%。在水热合成过程中，科学家在水中加入了一种含有相关前体（液体钛）的溶液，将该混合物放到密封容器中，并将其在相对适中的温度和压力下放置了一段时间。将纯LTO 和掺杂了氯的LTO 利用水热合成处理36 小时后，科学家采用了额外的化学处理步骤来分离所需的材料。采用扫描电子显微镜进行成像研究，发现化学处理过程并没有破坏材料原有的结构。通过改变氯、锂和前体的浓度、前体的纯度以及反应时间，找出打造高晶体纳米材料的最佳条件。在电池以高速率放电30 min 时，掺杂氯的LTO 有更大的可用容量，而且在电池充放电循环超过100 次后，此种性能仍得以保持。

新涂料可让汽车等物体表面温度低于环境温度

美国研发了一种白色涂料，即使在阳光直射的情况下，其温度也会低于周围的环境温度，且制造成本低，能够被动地将到达表面的95.5%的阳光反射回太空。研究人员采用了碳酸钙填料，该填料有巨大的能带间隙，可帮助该涂料将吸收的紫外线量降至最少。利用高浓度（60%）粒子促进阳光散射，并采用各种尺寸的粒子而不是单一尺寸的粒子来高效散射宽带。试验表明，该涂料样品在夜间会比环境温度低10 ℃，在太阳光直射时会比周围环境温度低至少1.7 ℃，且该涂料在阳光直射下的温度比同类产品更低。该项技术可惠及汽车以及多功能车灯等领域。由于该涂料没有金属成分，可用来防止户外设备过热，这也是实现5G 网络的重要一步。

美国设计新型激光器VCSEL可用于汽车传感器

美国新设计了一种垂直腔面发射激光器（VCSEL），具有创纪录的时间带宽。该激光器结合多个横向耦合腔，提升了激光的光学反馈。在汽车智能传感器应用或数据通信中，实现密集且高速的数据传输是关键需求。但是，VCSEL 的速度限制即3-dB 带宽受到热效应等因素的限制。由于增益驰援震荡等非线性光学放大效应的出现，VCSEL 的直接调制频率不得超过30 GHz。研究人员引入了一种结合多个耦合腔的多反馈法，能够提升对“慢光”的反馈，从而延长了时间激光带宽（速度），超出了驰援震荡频率的极限值。此次创新具有开创性，因为来自每个腔的直接反馈只是中等的，并且可以通过耦合腔精确进行控制，实现更高的设计自由度。根据此种耦合腔方案，调制带宽有望在100 GHz 范围内。

苹果获车窗系统专利可保护隐私、提升舒适度

美国专利商标局正式授予苹果公司一项动态车窗系统专利，具备隐私保护和着色功能。该系统可以识别和确定物体、位置以及车内的区域，从而保护物体、区域免受阳光照射，并能够通过控制车窗颜色来保护隐私。该系统能够基于设置或传感器信息来响应着色请求或激活着色功能。在不可见光方面，滤光层可以阻挡紫外线、近红外光和远红外光，处理由太阳和低功率发射机产生的红外波长光线。阻隔红外线可以防止车内过热，而阻隔紫外线也可以免受其他伤害。阻隔可见光则可以保护隐私、帮助保护驾驶员视力等。

混合铝聚合物电容器系列推出可用于48 V 汽车应用

KEMET 宣布推出3 款符合AEC-Q200 标准的混合铝聚合物电容器系列：A780、PHA225 和 PHH225。

A780 系列是KEMET 首次推出可安装在表面（V 芯片）的混合铝聚合物电容器，可以承受高达30 g 的重振动，满足汽车动力系统和工业应用的严格设计要求。PHA/PHH225 系列，采用了轴向和径向冠状设计，能够承受高达140 ℃的高温，提供极高的波纹电流以及自愈性能，可延长运行寿命。PHA/PHH 225 电容器尺寸小，每单位体积的波纹电流高，对于汽车和工业技术非常有用。通过在现有的48V 汽车逆变器设计中并行采用尺寸更小、高功率密度的混合铝电容器，工程师可以减少所需元件的数量，同时还可以保持高波纹电流性能。PHA/PHH225 系列电容器是设计高功率汽车应用的理想选择，包括48V 逆变器直流链路、冷却风扇、水泵、动力转向系统、制动和喷射系统。

液态纳米泡沫材料可用于汽车安全气囊抵御严重撞击

美国研发了一种液态纳米泡沫衬垫，此材料充满了微小的纳米孔，孔径在2～200 nm，可创造巨大的表面积。研究人员在纳米孔上涂上了一层疏水或防水的硅树脂层，该层树脂由有机硅链制成，可以防止液体被该材料吸收。因此，在撞击过程中，该纳米泡沫材料内部的盐水液体会受到压力。当压力达到安全阈值时，离子和水会被迫进入纳米孔中，使材料变形，从而实现有效的保护。此外，该材料柔韧性十足，可以变成任何形状。该液态纳米泡沫在撞击对比试验中的表现优于固体泡沫，其能够减轻多次连续撞击带来的冲击力而不发生损坏，而且从第一次测试到第十次测试的结果都完全一样。该材料未来可用于多种领域，如汽车安全气囊和保险杠等被动安全装置。

集成光电探测器与玻璃可用于自动驾驶

美国研究人员将光电探测器与耐用的Gorilla 玻璃相结合，以进一步扩展光电探测器的使用范围。研究人员确定了化学化合物二硫化钼作为玻璃的涂层，采用了600 ℃的化学反应堆，将化合物和玻璃熔合在一起。采用传统的电子束光刻工具将玻璃和涂层打造成一个光电探测器。用绿色LED 照明来测试此种玻璃。二硫化钼光电探测器的超薄机身使其能够更好地控制静电，并确保其能够以低功率运行，而后者是未来智能玻璃技术的关键需求。该项技术可用于环境传感器、夜视、运动探测以及自动驾驶汽车和机器人的避碰系统。在夜间驾驶时，汽车挡风玻璃上的智能玻璃可以采用该项技术自动改变不透明度，以适应迎面驶来汽车的远光灯。

开发锂金属电池无孔隔膜可抑制锂枝晶生长

日本开发了一种锂金属电池使用的无孔隔膜，可以显著提高电池安全性，并有望应用于电动汽车。

研究人员利用一种高耐热芳纶聚合物分子设计技术，控制分子链之间的间隙及其对锂离子的亲和力，由此产生的高离子传导性聚合物具有优异的耐热性。将这种聚合物用作微孔隔膜上的无孔隔膜，不仅能够保持离子传导性，而且能够抑制锂金属负极电池中的枝晶生长。在电池中应用这种隔膜，可以抑制由锂枝晶引起的短路，使电池在经过100 次充放电循环后，仍能保持80%以上的容量。这将有助于加快锂金属负极电池技术的研发速度。

韩国开发高效持久的电催化剂促进氢燃料生产

成均馆大学开发了一种高效、持久的电催化剂，利用钴、铁和微量钌实现水氧化。使用两亲性嵌段共聚物，来控制单钌原子- 双金属合金中的静电引力，合成存在于稳定的钴铁金属复合材料上的高性能单原子钌合金。在合成过程中，Co-Fe 合金表面的预吸附氧，可以稳定氧生成反应中的一个重要中间体（OOH），提高催化反应的整体效率。除了宿主金属表面的有利反应环境外，产生氧的单个钌原子也通过降低能垒来发挥作用，协同提高产氧效率。高级贵金属电催化剂每平方厘米只需180 mV 的过电压就能达到10 mA 的电流密度，而氧化钌需要298 mV。此外，单钌原子-双金属合金可在长达100 小时的时间内保持稳定，而不出现任何结构变化。同时，含石墨碳的钴、铁合金还可以补偿导电性，提高析氧速率。

斯柯达与高校合作开发驾驶辅助技术

斯柯达汽车与奥斯特拉瓦技术大学合作开发驾驶辅助新技术。该项目遵循“两辆车，一名驾驶员”原则。前车由人类驾驶，确定路线、速度、车道和其他参数。转向输入、加速和刹车所需的数据通过无线电传输给自动驾驶汽车，自动驾驶汽车与前车保持10 m 的距离。2 台SUPERB iV 测试汽车都分配了数字代码，并配备智慧城市和智能交通系统领域最先进的技术。C2X 技术确保测试汽车与其他汽车，以及交通基础设施之间的通信。数据通过ETSIITS-G5、车载通信标准，以及4G、LTE 和5G 移动网络进行交换。测试汽车SUPERB iV 配备特殊传感器、雷达和基于摄像头的系统，以及用于数据处理的通信单元，可识别图像和3D 物体。系统读取各种数据，实时监控汽车周围环境和当前交通状况。

马里兰大学开发可打印固态电解质薄膜

马里兰大学开发了一种打印和烧结各种陶瓷固态电解质（SSE）薄膜的新方法—打印和辐射加热（PRH）。其特点是利用一种基于溶液的可打印技术，并快速进行烧结。采用这种方法，不仅可以使SSE薄膜具有致密、均匀的微结构，而且能够实现良好的离子导电性。只需约5 min，即可完成从先体到最终产品的制造过程，比传统方法快约100 倍。

该团队在概念验证演示中展示一种基于石榴石的打印SSE 薄膜，具有高达1 ms/cm 的高离子导电率和出色的循环稳定性。这种方法还可以应用于其他多种设计，比如复杂的多层组装，避免在合成过程中发生交叉污染；此外，还可用于制备其他陶瓷薄膜，为开发高性能固态安全电池和其他基于薄膜的器件开辟新的机遇。

新型阻燃热塑性复合材料可用于电动汽车高压电池组件

德国Lanxess 公司研发的Tepex 连续纤维增强型热塑性复合材料能够实现高阻燃性，原因之一是该材料具有高纤维含量。Tepexdynalite 102fr-RG600 (x)/47%材料采用增强粗砂玻璃纤维，能多轴布置，以精确匹配组件中的负荷转移点和负荷路径。该复合材料可用于电动汽车电池高压组件等。Tepexdynalite 102fr-FG290 具备增强型玻璃纤维，可用于电气和电子产品领域。因而可以制成易于油漆的高质量表面。Tepexdynalite 202fr 材料则采用增强碳纤维，适用于承受极端机械应力的部件，如高强度电子产品外壳。该材料还能够代替强度和刚度不够的阻燃性聚碳酸酯材料。这3 种结构材料都适用于各种应用，还可以通过在复合材料或金属表面涂层插入碳纺织品进行电磁屏蔽。

奥迪与KIT 合作回收汽车塑料以节约资源降成本

奥迪与KIT 合作启动了一项化学回收试点项目，以将汽车混合型塑料部件重新投入资源节约循环系统。

该试点项目为“汽车工程中塑料的化学回收”，目标是建立塑料的智能循环系统，并让此种方法成为机械回收的补充方法，并替代能量回收法。塑料部件利用化学回收法被处理成热解油，而此种油的质量与石油产品的质量相当，而且由其制成的材料也与新材料一样高档。在项目中期，由热解油制成的部件可再次用于汽车。目前，化学回收法是唯一一种可将此种混合塑料废料转化为与新产品质量相当的方法。此种封闭式塑料回收循环可以节约能源和成本，而且对环境也有利。

新型物联网安全技术可保护自动驾驶汽车等免受网络攻击

韩国宣布已经成功研发了一款加密设备，可以极大地增强物理不可克隆功能（PUF）的加密特性，选择性地探测圆偏振光，无需改变硬件结构。该项加密设备的核心技术是一个光电晶体管，可以探测到顺时针或逆时针旋转的圆偏振光。此种新研发的光电导管采取的策略结合了胆甾液晶和具有优良的近红外光吸收和电荷运输性能的低带隙偶联聚合物。在本次研究中，该设备在探测圆偏振光时表现出良好的光电流不对称系数，具有很高的灵敏度。

该研究团队成功打造了一种PUF 设备，可作为对抗入侵、窃听等攻击的基本解决方案，而且该解决方案非常简单，只增加了生成加密密钥的组合数量，而没有改变阵列的物理尺寸。