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你见过纯电力的商用飞机吗?我们都没有。

作为一名电池设计师,卢克沃克曼有一个想法,可以在不久的将来把这一切变成现实。他希望通过优化现有的电池技术和重新设计飞机上的电池布局,他们能够更有效地适应长途旅行。

飞机也要纯电动?新型电池让梦想成为现实

Luke workman向news atlas解释了他关于电池设计的想法,以及如何帮助空航空工业过渡到一个更清洁、更可持续的飞行状态。

飞机也要纯电动?新型电池让梦想成为现实

首先,沃克曼说,今天的电动马达“在空气体中有非常好的效果”,主要问题在于包装,这需要尽可能多的能量储存在电池组中,同时最小化重量。他告诉新闻图集:“只有35%的电池重量用于电力储存,铝铜合金的表面板只用于电力进出口。”这是重量的一大部分,但它不是由导电材料制成的。飞机承载的很大一部分重量不能用来储存能量。”那么沃克曼提出了什么样的解决方案呢?

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他想用飞机的机翼部分作为“巨大的电池”。更具体地说,他想将机翼转换成“电极板的表面,然后通过整个机翼的交叉区域进行处理。”

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“我想出了一种电池设计,它大大减轻了重量,解决了散热问题——只有一个巨大的平面,例如,一个超音速飞机的机翼超过了正常尺寸。”

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与传统电池不同,传统电池通过顶部金属片传导能量,沃克曼打算将大块导电材料放在一个超薄双面箔层中(一面是铝,一面是铜)。这样做,所有的电将通过表面相互连接。这里有一个例子:

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由于机翼需要一个坚固而合理的结构,沃克曼建议:“我们可以用电池作为机翼的中间层,然后我们可以用铝蒙皮表面的机翼作为集电器,将电池层的电能输出给电机。”视觉描述如下所示:

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他还指出,“三明治”的想法不能达到同样的效果,因为小型电池现在有了特定的用途。但是这个概念被应用于大规模的项目,因为它是如何传播的。它不仅非常好,而且非常薄,热量也很少。我们大多数人都知道,讨论电池时,电池温度调节通常是一个非常常见的话题。

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以“超音速”飞机为例,为了在飞机上实践他的想法,他很快做了一些技术规格估算:

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“考虑到现有电池材料的安全性和长寿命周期,每0.2毫米厚的箔层可获得约13,300安培小时。900层的电池可以为我们提供3.3千伏标量和大约44兆瓦时的电池存储。

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总重量约为104,000千克(约230,000磅),由高比例的导电材料组成。传导损耗低于任何现有技术,但充放电率非常高。由经过验证的材料制成的成品可为我们提供每千克423瓦时的电能。

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假设我们的机翼面积为300平方米,箔层约20厘米厚,顶部和底部是1厘米厚的导电板,电池越大,效率越高。"

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总之,飞机越大,机翼和表面积就越大。因此,当飞机变得更大时,效果会更好、更全面,它不仅可以用于飞机,还可以用于其他车辆或硬件结构:公共汽车、火车、卡车、轮船,甚至储能。

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viaelectrek

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来源:罗盘报中文网

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