信息速递
2020-11-24
印度开发燃料电池汽车集成储氢技术
印度研究人员讨论如何将储氢技术集成至车辆燃料电池中。燃料电池本质上是可以连续地供应化学能以发电的电池。然而,氢气是一种危险物质,如何在车辆燃料箱中安全储氢,一直是该领域的发展瓶颈。
该团队利用碳纳米管储氢。碳纳米管可以在很小的体积内提供巨大的表面积,从而吸附氢分子,使其形成比加压气体更稳定的形式。在相对温和的283 K(约高于室温10 ℃),以及50 MPa 的压力下,其摄入质量仅略高于质量的1.14%。在工作车辆中,可以使用轻质复合材料来容纳掺杂的碳纳米管粉末,并确保维持压力,以利于存储。研究小组使用掺锗碳纳米管来实现这一目标。
然后,他们将该存储系统连接到燃料电池上,并证明氢以恒定的速度进入燃料电池。电池可以消耗这种化学能源,并稳定地产生超过10 kW 的电力。对这种储存方法的合成和制造程序进行优化,将使其更具经济可行性。
Arbe 推2K 高分辨率成像雷达研发平台
Arbe 推出雷达研发平台。该研发平台将可以让基于Arbe技术的雷达最早于2022 年应用于上路车辆。Arbe 的芯片组支持2 304(48×48)个信道,具有2K 超高分辨率,远高于其他雷达。其成像雷达解决方案具有优越的分辨率和目标探测功能,还可以消灭目前雷达中常见的假警报,让ADAS 和自动驾驶系统能够相信雷达的读数。与此同时,该雷达研发平台可成为先进感知功能的基础,其中包括可以精确实时推断汽车自己的车速和车道定位。对雷达数据进行后处理,以跟踪和分类汽车整个视野内的物体,确定此类物体的方向和运动矢量,还能够提供精确且准确的自由空间地图,以在任何天气或照明条件下区分可驾驶和不可驾驶的环境。
伟世通无线BMS 有助于延长车辆的续航里程
伟世通推出可量产、完全无线的电池管理系统(BMS),以持续监控电池组的健康和充电状态。该系统提供了一个平台,可在车辆使用寿命内高精度地测量电池状况,延长车辆续航里程,并让每个电芯的能量使用实现最大化。此外,此种新型BMS 系统也可支持安全可持续性的零钴电池化学物质,如磷酸铁锂(LFP)。
由于该灵活的无线解决方案具有集成式硬件架构以及系统软件,因而可扩展应用于多种汽车平台,而且只需对电池模块配置做出最小的更改,所以可大幅降低电池组设计成本,更容易与热管理系统和其他车辆控制系统集成在一起。
荷兰科学家研发软件故障检查技术
在汽车、飞机和医疗设备等系统中,执行没有重大缺陷或“故障”(bug)的软件非常重要。荷兰科学家基于模型检查法研发了3 种技术,以更智能、更快速地检查软件故障。
这3 项技术有一个共同点:会考虑到软件系统状态的要求,使其更容易了解到哪部分不需要检查。为了能够同时观察系统的行为和要求,科学家首先新研发了一种结构化的方法,展示行为与要求相结合的信息。第一项技术通过将相似的状态组合在一起减少了所需要检查的状态的数量,甚至可以处理无穷数量的状态。第二项技术可以检查可并行工作的软件部分是否有时在独立执行任务。最后一种技术可以检查某些元素是否有相关性,如果不相关则将其删除。此外,这项技术可以帮助从飞机、汽车等系统中清除危险的故障。
奥迪数字化矩阵LED前大灯可投射图像
奥迪在2021 款e-tron 和e-tron-Sportback 车型上推出了选配装置——数字化矩阵LED(DML)前大灯,每个DML前大灯由130 万个微反射镜组成,本质上与电影投影仪一样,会发射出微小且独特的粒子以及适应性光线,在路上投射图像。当车辆处于停放状态时,该照明技术提供了5 种不同的欢迎上车/下车的动画,每一种都有独特的动态图形和文本,可以通过车辆的MMI 触摸屏进行选择。除此之外,还包括如下功能:1)50 米的“光线地毯”,可避免迎面驶来的车辆“眩目”;2)低光束弯曲灯,光线可以弯曲到迎面驶来车辆的下方,帮助照亮路边的人或物体;3)微镜可由静电控制,每秒可将光束像素调整5 000 次;4)地面上的光线箭头可让汽车轮胎保持在车道内。
小马智行与中国一汽合作探索自动驾驶
日前,小马智行官方宣布与中国一汽达成一致,双方将在自动驾驶技术领域开展深入合作。继2020 年2 月小马智行获得丰田汽车战略投资后,其在年内第二次获得传统车企的资本加持。双方将依托各自在整车设计及制造、智能网联、自动驾驶、移动出行等领域的技术及产品优势,融合自动驾驶系统与整车平台,共同探索L4 级自动驾驶系统的前装量产及商业运营模式,加速推动自动驾驶技术的研发和落地。小马智行主要利用软件驱动自动驾驶汽车,并与丰田、比亚迪、广汽集团等车企展开合作,针对国内市场,小马智行发布了一款微信小程序,允许用户在中国广州市南沙区的预设地点搭乘自动驾驶出租车出行。
牛津大学通过微波将塑料转变为氢气
英国牛津大学的化学家们将塑料瓶、塑料袋和其他日用塑料包装转化为清洁氢源,可以用作清洁燃料。该研究团队开发了一种新型催化剂,通过微波激活催化颗粒,有效地从聚合物中脱离氢。
研究人员首先利用厨房搅拌机将塑料破碎成小块,并与氧化铁和氧化铝催化剂混合;然后将全部混合物放置于1 000 W 的微波发生器中加热,催化剂会在塑料中形成热点,并释放氢。在短短几秒钟内,可以从塑料中回收97%的气体。剩下的固体材料几乎全是碳纳米管。由于塑料不吸收微波,所以该方法仅加热催化剂,而不是全部加热塑料,可以减少能耗。这种将塑料转化为氢和固体碳的方法,大大简化了常规处理过程,有望解决塑料废料问题。
新工具生成车辆检测报告可用智能手机捕捉
Fyusion 公司基于其开创性ALIS AI 平台打造全自动损伤分析和状况上报工具——Fyusion Inspect,该工具能够基于3D 图像生成极其准确且一致的车辆状况报告。而且此类3D 图像可以通过一个简单、提供指导的工艺,由大多数智能手机捕捉到。
其关键功能包括:1)生成3D 图像,作为检查车辆损伤状况的基础;2)易于消费者使用,只需利用智能手机就可捕捉图像;3)应用行业领先的AI 损伤分析技术;4)提供详细的车辆状况报告;5)是一个端到端SaaS(软件服务)解决方案,可确保检测的准确性;6)是一个基于应用程序和软件开发工具包(SDK)的解决方案,能够让合作伙伴将损伤分析集成至全面的解决方案套件中。
新视觉系统助自动驾驶汽车在雾雨中导航
美国斯坦福大学的研究人员研发了一种视觉系统,而且利用了一种高效算法改进了该系统。该系统将一束激光与一个超灵敏的光子探测器配合使用,以记录每一束入射激光。当激光扫描泡沫墙等障碍物时,偶尔会有一个光子成功穿过泡沫,击中隐藏在其后方的物体,然后再穿过泡沫到探测器。之后,由算法为其提供支持的软件可以利用此类光子以及在何时何地击中探测器的信息,以3D 的形式重建被隐藏的物体。
该项技术弥补了其他视觉系统,后者可以从微观尺度上看到障碍物,以应用于医学应用。而该技术则更专注于更宏观的情况,如在雾中或大雨中行驶的自动驾驶汽车,以及在朦胧的大气层中对地球和其他星球表面进行卫星成像。
低摩擦轮毂单元轴承可增加电动汽车续航里程
日本精工株式会社(NSK Ltd.)开发出新型低摩擦轮毂单元轴承(HUB)。这种轴承的摩擦力较低,但仍保持常规产品的高可靠性;而且,轴承摩擦力低,可以降低能耗,提高燃油经济性,有助于增加续航里程。
NSK 对HUB 轴承中使用的润滑脂的基础油和增稠剂成分进行了改进,与传统产品相比,可以将摩擦减少30%,而不会影响可靠性。相关改进措施包括降低基础油粘度,以减少由滚珠在轴承内滚动而引起的摩擦阻力;采用不同类型的增稠剂,进一步降低阻力;这也促使润滑脂变得更硬,使润滑脂能够转移至轴承内更理想的位置,从而降低滚珠滚动时的搅拌阻力。该类HUB 轴承适用于不同车型,可以使电动汽车增加0.6%的续航里程,相当于减轻1.4 kg 的电池质量。预计到2026 年,将有助于减少约34.5 万吨CO2排放。
双面散热器可释放静止汽车的热量给汽车降温
日韩科学家提出一种用于冷却表面的双面散热器(JET)。该款JET 作为一个有效的热通道,能够从车内和车底吸收宽带热辐射,同时利用顶部的散热器向空间中辐射红外(IR)波热量,与热水槽类似。该款散热器样品中含有聚二甲基硅氧烷层,100 nm 厚的银层以及底部涂有10 μm 厚微图案石英基底聚二甲基硅氧烷层。JET 将太阳能和环境辐射的干扰降至最小,底部的JET 能够大量吸收车内的热辐射。
虽然热传递主要通过对流在开放地区发生,但是该机制在有热源的封闭空间时的表现会有所不同。例如,尽管环境温度只有21℃,一辆停放在阳光下的汽车的温度却可以达到60~80℃,从而可能导致车内人员体温过高。在JET 热辐射过程中,该款散热器可用作一个热通道,从外壳中吸取热量,从而显著改变车内区域的温度分布。JET 可通过宽带吸收封闭区的热量,而高效地使温度下降,还能够通过车窗选择性地散热。其表面还具备防水以及自清洁功能。
CpK 研发轻质材料让汽车内饰更耐用
CpK 内饰产品公司致力于为下一代汽车内饰研发轻量化的先进复合材料,其铸造模压的彩色产品在外观和其他方面都有很多优势,如可提供有触感的材料。
CpK 正在试验使用世界上最薄、强度最大、导电率和导热最高的材料——石墨烯。CpK 在其正在申请的专利工艺中加入了注入石墨烯的热塑性聚氨酯(TPU),后者利用沥铸成型可以制成柔软的表皮,然后与硬塑料结合在一起。
当被放大观看时,石墨烯看起来是一层厚厚的碳原子,呈蜂窝状排列,而且此种材料本身就非常坚固耐用。当把石墨烯与汽车内饰中采用的注塑塑料与表皮相结合,就可以让零部件更加耐用,更重要的是,其还可以更好地抵抗极高温与极低温。CpK 表示,添加了石墨烯的TPU 可以承受-60℃~120℃的温度。
工信部回应新能源汽车销量目标下调
国务院办公厅2020 年11 月2 日印发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》,其中提出到2025 年,我国新能源新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。这与去年发布的征求意见稿上表述的“新能源新车销量占比2025 年达到25%左右”的数据有所出入。行业专家分析称,这是对未来发展目标更为稳健的考虑。20%的规模目标主要是从两方面考虑得来,一是绿色发展,二是行业发展的实际。
新模型实时预测电池容量延长电动汽车续航里程
美国斯坦福大学的科学家们研发了一个模型,可实时预测可充电电池的真实状况。新算法将传感器数据与锂离子电池物理降解过程的计算机建模相结合,以预测电池的剩余存储容量和充电水平。
此种新方法有助于实现尺寸更小的电池组以及让电动汽车实现更长的续航里程。每个电池都有阴极和阳极2 个电极,中间夹着通常是液体的电解质。在可充电锂离子电池中,锂离子在充放电过程中会在电极之间来回穿梭。一辆电动汽车会使用成百上千个这样的电池芯,组装成一个大电池组,通常占整个汽车成本的30%左右。传统的电池管理系统通常依赖于假设每个电极中锂含量不会变化的模型,因此,此类假设都来自不准确的模型。
而该模型的预测准确性非常高,可以到电池实际寿命的2%以内,也可以让旧电动汽车电池能够更容易、更便宜地用于电网存储能量。
新技术可让电动汽车电池6 min 内充满90%的电量
韩国研究人员研发出一种速度更快、更持久的电动汽车电池充电技术,通过在电池充放电的相位变化期间打造一个中间相,让充放电的速度变得更快,且不会损失电池的能量密度,同时也无需减少电极颗粒的尺寸。当电池在充放电时,相变材料会为锂的进入和退出过渡到一个新的相位,从而引起相位变化。
该研究小组研发的二次电池电极在6 min 内就可以充满90%的电,在18 s 内可以释放54%的电量,为具有更高输出能力的二次电池提供了更好的发展前景。
斯柯达获智能发光安全带扣新专利
捷克公司斯柯达推出创新型发光智能安全带扣,以免去夜晚尝试系上安全带时的麻烦和忙乱。该公司已经在全球范围获得了该项发光智能安全带扣专利。
新款斯柯达智能安全带扣有一个透明按钮,可取代传统的红色弹出按钮。该新按钮还配备了一对多彩RGB LED 灯,以2 种模式运行。在没有人坐在座位的标准模式下,LED 灯会发出白光,在晚上向乘客展示安全带扣的位置。在斯柯达式水晶模式下,该透明塑料按钮会传播光线,让整个按钮都发光。此外,该安全带扣经过编程,可以按顺序发出动画版欢迎词,从而在黑暗环境中变得更加引人注意。
当有乘客坐上座椅时,座椅底座的质量传感器可以识别出有人,然后LED 灯会变成红色,指示乘客应该系上安全带。一旦安全带扣好,LED 灯就会变成绿色,显示已经成功扣好,然后又变回白色。
新技术使电动汽车更加智能化
清洁技术公司Exro 开发了一种名为“线圈驱动器”(Coil Driver)的领先电机控制技术,从而提升电机和动力系统的性能。
“线圈驱动器”使既定电机中存在2 个不同扭矩剖面成为可能。第一种适合低速和高扭矩运行,而第二种在高速运行中提供扩展操作。通过改变配置,对每一种运行模式进行效率优化,减少总体能耗。控制器能够自动实时选择合适配置,以优化转矩需求和效率。
通过下一代电力电子产品,Exro 使电机变得更加智能。在同样的情况下,通过实时测量扭矩需求,一个电机可以变成2 个完全不同的电机。不论运行速度快慢,同一电机可以在运输过程中反复改变结构配置,以优化效率。
Exro 通过其技术提供新的系统优化解决方案,具体表现为:提高驱动周期效率、减少系统体积、减轻质量、提升扭矩和速度,以及以较低能耗实现更多目标。
以色列公司设计轻量化车身结构
以色列帕斯公司设计了轻量化车身结构,其质量比钢制车身轻45%,比铝制车身轻20%。帕斯技术的核心是一种拉挤成型(挤压成型)碳纤维梁,整个梁的管壁上都分布着碳纤维丝,从而制成强度大、硬且轻的结构部件。每根梁都被粘合到复合材料制成的车身面板上,构成半结构的车身侧面、地板和天窗。然后,用金属“节点”将此类子部件连接起来。其中,节点由2 件压制铝制成,可加快组装速度。
其突破性设计在于可以采用现有的生产线设备和传统的钢制一体化车身基本技术制成。这比采用其他方法来提高电动汽车的效率或续航的方法更具成本效益。
新技术可为车辆消除90%的噪音
以色列Silentium 公司将其先进的宽频带主动道路噪音消除技术应用到了汽车行业。该技术能够将20 Hz~1 kHz 宽频带内的噪音消除90%,为乘客提供更安静、更舒适的体验,还能防止驾驶员疲劳。除了有利于身体健康,Silentium的主动声学技术还为汽车制造商提供了一种方法,减少对昂贵被动噪音阻尼和隔音材料的依赖,并减少汽车的质量。
该项技术与高端降噪耳机类似,不过其更先进,因为能够操控更多空气。在汽车底盘上安装了6 个加速计以监控多余的道路噪音,并能够将信息发送至配有Silentium 软件的车载控制单元,而后者可通过汽车的扬声器系统发出等效的抗噪音信号。外部的噪音与人造的抗噪音压力波在同一时间到达用户的耳膜,可以相互抵消。
新型监测IC 有助于延长汽车续航里程
日本电装公司为锂离子电池研发了新一代电池监测集成电路(IC),可以提高电动汽车和混合动力汽车的电池使用效率、改善燃油效率并延长汽车的续航里程。该款IC 可准确探测电池电压,与传统的IC 相比,可同时监测多个电芯,是一种全新的功能。
新款IC 的电池电压探测精度提高了3 倍(探测误差在3 mV 以内),监测的电芯数量是前者的1.2 倍(25 ch/IC)。
电装研发的高精度参考电压装置是电池监测IC 的关键部件,可以让电池使用变得更高效,从而提高汽车的燃油效率,延长车辆的续航里程。
此外,电装还减少了用于电池电控单元(ECU)的IC 和外围部件的数量。该公司还研发了深亚微米工艺技术和专有的高击穿电压设备,可以将ECU 的尺寸和成本降至最小。