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工程师设计电池为飞行汽车提供动力

在11月在首尔的演示航班之后,将用作出租车的双座飞行无人机。韩国希望通过2025年将城市空运能力商业化。文件照片由Thomas Maresca / Upi
在11月在首尔的演示航班之后,将用作出租车的双座飞行无人机。韩国希望到2025年的城市空运能力。文件照片由Thomas Maresca / Upi |许可证照片

6月7日(合众国际社)宾夕法尼亚州立大学的工程师们周一公布了一项电池原型计划,他们称该电池原型能够为飞行汽车提供动力。

该研究的第一作者王朝阳在一份新闻稿中表示:“我认为飞行汽车有潜力减少大量时间,提高生产率,并为交通运输开辟空中走廊。在joule杂志

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“但是电动垂直起降飞行器对于电池来说是一项非常具有挑战性的技术,”王说,他是宾夕法尼亚州立大学电化学引擎中心的主任。

在过去的几年里,包括来自韩国、中国、斯洛伐克和日本的公司在内的一些原型车已经出现,它们将直升飞机和汽车的技术结合起来,创造出各种混合动力汽车。

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这些原型机包括SkyDrive的SD-03车辆今年8月,KleinVision的AirCar进行了测试这可能是出售就在今年和Xpeng Motors的Kiwigogo车辆首次亮相在去年的北京国际车展上。

虽然一些原型包括轮子,但它们都包含纺纱转子,以便于起飞和着陆,包括空中出租车去年显示由现代和超级它基本上是一架小型直升机。

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AirCar使用液体燃料,而其他飞机至少部分由电力驱动,这意味着它们需要强大的电池才能飞行。

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在这篇新论文中,Wang和他的研究伙伴对电动垂直起降飞行器(evtl)的电池提出了多种技术要求。

为了从地面上飞行,电池必须能够提供大量的电力和快速。

王说:“飞行汽车的电池需要非常高的能量密度,这样你才能在空中停留。”“它们在起飞和降落时也需要非常大的动力。它需要很大的能量才能垂直上下移动。”

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此外,理想情况下,飞行汽车电池必须能够快速充电。与大多数飞行器不同的是,evtol可能会非常频繁地起飞和降落。

他说:“从商业角度看,我预计这些车辆要行驶15次,在高峰时段每天两次,才能证明它们的成本是合理的。”“第一次使用可能是从一个城市到一个机场,大约50英里内可以载三到四个人。”

在实验室中,研究人员测试了一对能量密集的锂离子电池的性能,它们能够提供维持50英里、5到10分钟的eVTOL旅行所需的能量。

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实验表明,在寿命的过程中,电池良好地为2,000次快速收费。

测试涉及到该团队正在为电动道路车辆开发的电池旨在提供具有更快充电时间的较长的驾驶范围 - 显示热量是防止锂峰值的关键,这可能会损坏电池并导致危险的电池故障。

为了避免这种情况,王某和他的同事能够通过将镍箔纳入设计来快速加热电池。

研究人员发现合适的加热也允许电池提供快速的电力 - 起飞和着陆所需的放电类型 - 更有效。

Wang说:“在正常情况下,eVTOL电池的三个特性是相互矛盾的。”“高能量密度会降低快速充电,而快速充电通常会减少可能的充电周期。但我们可以在一个电池中做到这三个。”

电池快耗尽时,快速充电很容易,但频繁的起飞和降落需要快速充电半满的电池——这是一个更困难的任务。然而,最新的研究表明,足够的供暖也可以解决这个问题。

“我希望我们在本文中所做的工作会使人们成为一个坚实的想法,即我们不需要再有20年才能终于获得这些车辆,”王说。“我相信我们已经证明了EVTOL是商业上可行的。”

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