Malý dojezd elektromobilů, na který má vliv kapacita akumulátorů, je jednou z hlavních překážek rozvoje "čistých" automobilů. A tak technici bádají, jak tento nedostatek odstranit. Zdá se, že výzkum přináší první výsledky.
Automobilka Volvo vyvinula revoluční koncept pro lehké konstrukční prvky pro skladování energie, jež by mohly zlepšit energetickou spotřebu elektrických vozidel budoucnosti. Materiál, který se skládá z uhlíkových vláken, nanostrukturovaných baterií a superkondenzátorů, umožňuje skladování energie při nižší hmotnosti a menším potřebném prostoru ve vozidle, přináší nákladově efektivní konstrukční možnosti a je šetrný k životnímu prostředí.
Tohoto projektu, financovaného v rámci výzkumného projektu Evropské unie, se jako hlavní akademický partner účastnila Královská univerzita v Londýně spolu s osmi dalšími subjekty, společnost Volvo byla jedinou automobilkou, která se na projektu podílela. Projektový tým identifikoval, jak by bylo možné reálně vyřešit velkou hmotnost, značné rozměry a vysoké náklady spojené s bateriemi dnes běžně používanými v hybridních a elektrických automobilech při zachování efektivní kapacity síly a výkonu. Výzkumný projekt trval více než 3,5 roku a nyní je realizován v podobě automobilových panelů v experimentálním voze Volvo S80.
Odpověď byla nalezena v kombinaci uhlíkových vláken a polymerní pryskyřice, která vytváří velmi pokročilý nanomateriál, a konstrukčních superkondenzátorů. Nová baterie je shora a zdola obklopena zesílenými uhlíkovými vlákny, která jsou tvarována a formována podle rámu vozidla, jako jsou například výplně dveří, víko zavazadlového prostoru a podběhy kol, což výrazně šetří prostor. Laminát z uhlíkových vláken se nejprve vrství, tvaruje a poté vytvrzuje v peci, kde ztuhne a ztvrdne. Superkondenzátory jsou integrovány do povrchové vrstvy komponent. Tento materiál lze využít pro ukládání a nabíjení energie v celém vozidle, kde nahrazuje stávající komponenty.
Materiál se nabíjí pomocí regenerace brzdné energie ve vozidle nebo zapojením do elektrické rozvodné sítě. Poté předává energii do elektromotoru a vybíjí se na základě spotřeby energie v celém vozidle. Test ukázal, že se tento materiál nejen nabíjí a ukládá energii rychleji než konvenční baterie, ale že je také pevný a poddajný.
Automobilka Volvo technologii zhodnotila tím, že vytvořila dvě součásti pro testování a vývoj. Jedná se o víko zavazadlového prostoru a kryt tlakové komory, které se testují v modelu Volvo S80.
Víko zavazadlového prostoru je funkční elektricky poháněná součást ukládající energii, která může v budoucnu nahradit standardní baterie, jaké se nacházejí v dnešních automobilech. Je lehčí než běžné víko zavazadlového prostoru a představuje úsporu z hlediska objemu i hmotnosti.
Ukazuje se, že nová tlaková komora dokáže rovněž nahradit rally bar, pevný konstrukční díl stabilizující vůz v přední části, i baterii s funkcí start-stop. Takto se uspoří více než 50 % hmotnosti. Materiál je dostatečně výkonný na to, aby dokázal dodávat energii do 12V systému vozidla.
Očekává se, že úplná náhrada stávajících komponent elektromobilů novým materiálem by mohla snížit celkovou hmotnost o více než 15 %. To je nejen efektivní z hlediska nákladů, ale také zlepšuje dopad na životní prostředí.
