盘点2019全球汽车前瞻技术-新能源篇

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　　人类自己的知识的书籍，或者缺陷多多，或者处处掺假。

　　 里欧·门尼斯：对喜欢用功读书的人而言，所有书籍都赶不上人类本性这部书翔实、忠厚。我发自肺腑地认为：你如果预先细心考量过，你自己原本就能意识到我向你袒露的所有的事情。然而，如果能为你提供一点儿在你看来饶有兴致的娱乐，我会觉得特别开心。

　　4荷瑞修与里欧·门尼斯的对话

　　 里欧·门尼斯：请进，您的仆人已经在此恭候您大驾。

　　 荷瑞修：里欧·门尼斯，而今你还有什么话要说，你这话岂非虚礼吗？

　　 里欧·门尼斯：这是由于你非常注重礼貌。

　　 荷瑞修：那天人们跟我说你在那里时，我实在是非常希望由我本人去告诉你，谁正在到处找你，并要你跟我到敝宅走一趟。

　　 里欧·门尼斯：那的确是太劳您大驾了。

　　 荷瑞修：你要了解我是多么虚心好学，不出多长时间，你一定会教会我把礼貌规矩全都搁置一旁了。

　　 里欧·门尼斯：你不愧是我的好老师。

　　 荷瑞修：我就明白，你会宽恕我。你这间书房非常雅致。

　　 里欧·门尼斯：我钟爱它，因为阳光向来无法照进去。

　　 荷瑞修：这房间的确挺好！

　　 里欧·门尼斯：你我到里面叙叙话吧？舍下的房间里，它算得上是最舒服的了。

　　 荷瑞修：正合我意。

　　 里欧·门尼斯：我原本期待在这之前就能见你一面。你花了太长时间考虑了。

　　 荷瑞修：只不过才八天而已嘛。

　　 里欧·门尼斯：你对我上次跟你说的那些新观点有什么思考吗？

　　 荷瑞修：已经深思过了。我还是觉得它并不是没什么可能，因为我知道：人降临到这个世界上时既不具备思想意念，也不具备什么知识。所以我已经对这一点一清二楚：所有艺术与科学都一定缘起于某个人的脑子里，无论目前其起源已经怎样被人们忘怀，都是这样。上次跟你分别之后，我已对礼貌的起源翻来覆去考虑过不下二十次了。一个还算得上通情达理的人，如果在处于野蛮阶段的民族当中意识到了相互藏匿自傲的最先尝试，那会是一幅十分壮观的场景吧。

　　 里欧·门尼斯：这会让我们了解：令我们震撼的，主要是事物的奇特所在，它们既可能招致我们的厌烦，也可能赢得我们的支持；而在熟悉的事物面前，我们却常常置若罔闻，虽然它们起先作为新事物出现时也曾让我们震撼。你目前正转而对一个真理深信不疑，而八天以前你却情愿送上一百个金币，也不希望去弄懂它。

　　 荷瑞修：我已经有所相信，我们如果在非常年轻的时候就对一种事物见怪不怪，将来它就不可能在我们眼中看上去那么滑稽。

　　 里欧·门尼斯：自孩提时代起，我们就受到了一种还说得过去的教育，它勤勤恳恳、一丝不苟地教给我们各种礼节，例如鞠躬、脱帽致意及其他各种举手投足的礼貌。所以，我们甚至在成年时就不常会把优雅的举止视为后天学到的东西，不常会把文雅谈吐当成一门学问。在姿势和动作方面，在言谈与写作方面，有数以千计的东西被视为天性如此、易如反掌，而它们却给他人和我们自己带来了数不尽的痛苦。我们明白，那些东西乃是巧夺天工的产物。我明白，舞蹈大师的四肢被搞出了多么丑陋的肿块啊！

　　 荷瑞修：昨天上午我凝神静坐，你说的一句话忽然浮现在脑海中，它把我逗乐了，而我起先听见时并没有好好考虑过它。说起处于童年期的民族但凡有藏匿其骄傲的迹象就意味着具备了初步礼节时，你曾说：“每天都一定要有新改进，直到其中一些人变得足够恬不知耻，不但会拒不承认对自己的绝口好评，而且能假装自己对他人的评价远远超过对自己的评价。”[37]

　　 里欧·门尼斯：能够断定的是，那一定是各个地方趋炎奉迎的源头。

　　 荷瑞修：说到趋炎奉迎和恬不知耻时，对世上第一个敢于对与自己身份一致的人说“我是您虔诚的仆人”者，你有何看法呢？

　　 里欧·门尼斯：如果那句话是个变换花样的谄媚之辞，我会更希望弄明白轻信它的骄傲者为什么头脑会这么简单，虽然我也希望弄明白说那话的小人为什么这么恬不知耻。

　　 荷瑞修：那句话肯定在一段时间内是新的。拜托你跟我说一下，在你看来到底是脱帽之礼更久远，还是“您虔敬的仆人”这种说辞更久远？

　　 里欧网站推广有哪些方式·门尼斯：两者都既久远又时新。

　　 荷瑞修：我认为脱帽之礼更久远一些，因为它象征着自由。

　　 里欧·门尼斯：我不能苟同，因为说“您的仆人”如果还没有流通，第一个行脱帽之礼的人就无法被人接纳。说“您的仆人”如果还没有成为一种约定俗成而尽人皆知的恭维方式，那么，一个人绝对有可能把脱鞋作为尊敬的表达方式，如同用脱帽一样。

　　 荷瑞修：所以，就像你说的，他非常有可能是第一个用脱帽表达敬意的人，而不是第一个迸出“您的仆人”这种说法的人。

　　 里欧·门尼斯：截止到今天，脱帽向来都是一种人尽皆知的礼貌之辞的无语表达。请关注习俗及那些约定俗成的观念的力量吧。你我都讥讽这种久远的滑稽之举，都特别笃定一点，即这种做法势必源于最卑俗的趋炎奉迎。然而，我们见到关系一般的熟人时，却都一定会行脱帽之礼，都一定会有此礼貌之举。不但这样，我们如果不这样做，甚至还会觉得无比痛苦。然而我们却找不到理由相信：说“您的仆人”这

　　 概要：博格华纳公司为电动汽车研发了一种创新型扭矩控制系统  ，可以让电动汽车只采用一个电机  ，而不是通常的两台电机  。该解决方案经济划算  ，设计紧凑  ，大大减少了所需的车辆空间以及系统重量  。

　　 创新：博格华纳利用全轮驱动和耦合技术专业知识和产品  ，创造了扭矩控制双离合器组件  ，该组件包括两个离合器 - 一个内离合器  ，一个外离合器  ，可替代传统电动传动系统中的差速器 。为了提升电动汽车的操控性和操纵性 ，博格华纳的扭矩控制双离合器组件可以独立控制扭矩 ，将扭矩从后轴分配给左右车轮  。该系统每个离合器的扭矩高达2600N·m ，如果无需全轮驱动  ，可断开后轴 。随后 ，车辆会在前轮驱动下运行  ，减少扭矩损失  ，增加电动汽车的续航里程 。

　　 精工株式会社研发第三代无线充电轮毂电机

　　 概要：由日本精工株式会社、东京大学前沿科学研究院藤本实验室、普利司通、罗姆公司、东洋电机组成的研究小组成功研发并测试了第三代行驶中无线充电轮毂电机（W-IWM）  。

　　 创新：联合研究小组研发了新款W-IWM装置  ，可以让轮式无线功率接收电路以及电动汽车的驱动装置（由电机和逆变器组成）完全安装在车轮内  。联合研究小组将第三代W-IWM的动态充电性能提升至20 kW/每轮 。如果智能城市成为现实  ，道路上安装了无线充电系统  ，即使只在交通信号灯处安装了该系统  ，电动汽车司机就可以不再担心充电的问题  ，极大地增加了便利性  。

　　 规划：目标是在2025年让该装置进入验证试验阶段  ，让动态无线充电系统在真实世界中接收测试  。

　　 马恒达获多模态车顶太阳能系统专利

　　 概要：马恒达公司获得一项多模态太阳能系统专利  ，可以减少电池的电力负荷需求  ，支持车载空调 ，延长电池寿命 ，减少温室气体排放 。

　　 创新：该款太阳能电池板固定在车顶  ，而且不会影响到车辆的空气动力学性能 。该太阳能电池板可以让电池一直处于充电状态  ，减少了交流发电机的负载 ，节省了发电机运行所需的部分电力  ，减少了温室气体的排放  。一款传感器可帮系统的控制单元识别车辆运行模式、停车模式以及夜间模式 。在车辆运行时  ，可以让太阳能电池板为主电池进行充电 。系统还安装了次要电池  ，系统在白天时为该次要电池充电  。当车辆处于停放状态时  ，系统可以为车辆的次要电池充电  。当电池充满电后  ，该系统可为车辆的空调等冷却或加热部件提供动力 。在晚上  ，车辆可以使用白天充好电的次要电池  。

　　 瑞典研究人员研发新技术将太阳能存储数十年

　　 概要：瑞典哥德堡查尔姆斯理工大学的科学家们已找到太阳能存储方法  ，而且可将太阳能存储数十年  ，在需要时能以热能的形式释放  。

　　 创新：  。此种创新方法包括一个能量捕获分子、一个比传统电池性能更优越的储能系统（至少在加热性能上） ，以及一种能够应用于窗户和纺织品的储能层压涂层  。一个由碳、氢和氮组成的液体分子 ，是系统最开始运作的部分  。当受到阳光照射时 ，该分子会吸收太阳的能量  ，并将其保存  ，直到催化剂触发 ，才会释放热量  。研究人员花了近10年的时间和250万美元专门打造了一个储能装置 ，极其稳定  ，比市场锂离子电池的寿命长5至10年  。涂层可以收集太阳能并释放出热量  ，减少了加热空间所需的电力  ，并可抑制碳排放  。

　　 推广：该储能装置需要6年时间就可以实现商业化  ，而涂层需要3年 。

　　 美国能源部研发氢气压密技术 降低氢燃料车加氢成本

　　 概要：美国能源部（DOE）阿贡国家实验室的员工研发出能够降低加氢站加氢成本且提高加氢效率的技术  。

　　 创新：研究团队的解决方法是研发加压技术（pressure consolidation）  ，通过向压缩机提供高压氢气 ，提升压缩机的加氢能力  。该团队的解决方案综合考虑了压缩机的基本工作原理以及典型加氢站每小时的加氢需求  。该团队的技术可以在氢燃料需求较低时  ，加强存储氢气容器中氢气的压力 。当氢燃料需求回升时  ，压缩机会接收到一股高压氢气  ，从而使压缩机的氢气供给能力保持在较高水平  ，提升加氢站的供氢能力 ，在需求高峰期也可维持较快的加氢速度  。

　　 规划：可为加氢站运营商节省30%的设备成本  ，最大限度减少压缩机的闲置时间  ，还能将管道拖车的燃料输送效率最高提高20%以上  。

　　 科学家研发新阴极制备法 或让锂硫电池取代锂离子电池

　　 概要：新加坡科技研究局纳米生物实验室（NBL）科学家研发出新方法制备下代锂硫电池阴极 ，简化锂硫电池阴极耗时且复杂的生产  。

　　 创新：研究人员在添加硫之前  ，先构建了碳支架  ，得到一种3D互联多孔纳米材料  。与传统制备阴极的方法不同  ，该方法可以在电池充电时  ，防止碳支架坍塌  。在电池充放电初期 ，传统法制备的阴极碳支架会坍塌  ，从而导致整个电池结构的变化  。最终  ，传统阴极的密度变得更高、表面积更小、孔隙也更小  ，从而导致电池的性能低于NBL的电池 。事实上  ， NBL的阴极比容量比传统法制备而成的硫阴极高出48%  ，容量消褪率降低了26%  。如果该阴极中添加了更多的硫  ，NBL的阴极的实用表面积容量高达4 mAh / cm2  。

　　 规划：研究人员设计和优化阴极 ，以研发出完整的锂硫电池系统 。

　　 美国科学家研发出廉价催化剂 可大规模分解水制氢

　　 概要：美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学（的研究人员首次证明  ，有一种廉价的催化剂可以连续数小时分解水  ，并产生氢气  。

　　 创新：该电解剂技术基于质子交换膜（PEM）  ，首次在商业电解槽中展示出高性能  。研究人员制造了一种由沉积在碳上的磷化钴纳米颗粒组成的催化剂  ，是一种黑色粉末  。然后利用该催化剂替代了产氢那侧电解质上的铂催化剂  。此种催化剂可以将其他化学物质聚集在一起  ，并促进它们发生反应  。该磷化钴催化剂在整个测试过程中（超过1700小时）都表现得非常好  ，表明其可以用于日常化学反应  ，即能够在温度、压力和电流密度升高的极酸性条件下  ，长时间地工作  。

　　 前景：使用清洁能源处产氢  ，减少贵金属的使用  。

　　 科学家研发新型柔性锂离子电池

　　 概要：美国研究人员设计了一种柔性锂离子电池 ，即使在极端条件下 ，都可正常工作  ，而且还不会着火  。

　　 创新：研究小组公布了新型water-in-salt（WiS）和water-in-bisalt（WiBS）电解质  ，当与聚合物基质合并  ，可以消除锂离子电池中易燃、有毒、高活性的溶剂  。UV固化工艺以及在聚合物中集成WiBS可改善游离水的滞留性 ，而滞留性将由该聚合物负责协调 肯德基没鸡的危机公关成功 ，从而可以提升其电化学稳定性 。首次证明  ，目前市场上广泛使用的低成本阳极纳米级钛酸锂可用于水性聚合物锂离子电池  ，能够可靠地循环100多次  。研究人员提高了GPE的机械强度和电化学稳定性 ，能够将此种新型过饱和水凝胶聚合物电解质从概念验证过渡至实际应用  。

　　 计划：希望在一年内能够将该新研究转变成原型 。

　　 概要：英国华威大学（University of Warwick）的科学家们发现 ，在太阳能电池中  ，可利用有机分子混合物  ，吸收阳光并转换成电能 。

　　 创新：在高性能有机太阳能电池中  ，电极和集光有机半导体层之间的界面处  ，设有额外的透明层  。只要电极表面有1%的面积导电  ，就能充分发挥功效  ，挑战了传统观念 。在电极与捕光有机半导体层之间的界面处  ，可以使用一系列复合材料  ，如碳纳米管、石墨烯碎片或金属纳米颗粒来改善器件性能和降低成本  。有机太阳能电池不含毒元素  ，可在低温下采用辊对辊式沉积（roll-to-roll deposition）加工 。这种电池更具有环保性  ，不仅碳足迹极低  ，而且能源回收时间短  。

　　 前景：有机太阳能电池可安装于轻质、可调色柔性基板  ，安装在汽车车身等曲面上  ，非常轻巧 ，不占空间  。

　　 液体锂硫和锂硒电池采用固体电解质

　　 概要：郑州大学、清华大学和斯坦福大学的研究人员 ，联手开发液体锂硫和锂硒电池系统（简称SELL-S和SELL-Se）  。两种电池采用固体电解质  ，能量密度有望超过500wh /kg和1000 wh /l  。

　　 创新：SELL-S和 SELL-Se电池中含有液态锂金属负极、带炭黑的熔融S或Se正极、Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 （LLZTO）陶瓷管作为电解质 ，将正负极之间完全隔离开  ，电池运行在240度的环境  。工作温度高于锂的熔点  ，可有效抑制多硫化物或多硒化物穿梭效应  ，限制锂枝晶生长  ，从而提升能量密度  ，加快充放电能力 ，并提高库仑效率及能效  ，进一步保持稳定性  。在LLZTO管外的不锈钢圆柱形容器中  ，插入带有炭黑导电添加剂的S（Se）正极（质量比S或Se：C= 9:1）  ，通过LLZTO管与锂负极进行物理和电子分离  。熔融S和Se所需的导电碳只占总电极重量的10%  ，固定负载最小 。

　　 普渡大学研发出锑纳米链 增加电池容量/缩短充电时间

　　 概要：普渡大学的科学家和工程师们推出新方法  ，重新组合电极材料  ，从而延长电池寿命  ，使电池更稳定  ，并且缩短充电时间 。

　　 创新：该项研究创造了一种网状结构  ，称纳米链（nanochain）  ，由锑构成  。研究小组采用的特殊还原剂 – 氨硼烷  ，在纳米链内部创造空隙  ，从而允许一定的膨胀并防止电极失效  。通过使用还原剂和成核剂  ，将小的锑颗粒连接成纳米链形状  。研究人员将此类纳米链电极与石墨电极进行比较 ，发现当配备纳米链电极、硬币大小的电池只充30分钟电时 ，在100次充放电循环后  ，其锂离子容量是配备石墨电极电池的两倍  。