將電池整合到車身？馬斯克玩的竟是十年前的把戲，科學家已準備拋棄電池！

對電動車廠商來說，在電池材料未取得突破的情況下，要提高續(xù)航似乎是個偽命題：增加電池數(shù)量，車身質(zhì)量增加，續(xù)航減弱。因此，許多汽車制造商想拋棄電池組，用汽車車身來儲存能量。

馬斯克此前在特斯拉電池日上表示，除了從開發(fā)新的材料電池外，還會在接下來的產(chǎn)品中用上電池封裝到車身的技術。馬斯克聲稱，這種設計將使汽車重量減輕10%，里程數(shù)提高更多。他稱贊特斯拉的結(jié)構(gòu)電池是工程上的“革命”。

但是，這在一些電池研究人員的眼里，馬斯克的未來看起來很像過去。

倫敦帝國理工學院的材料科學家、皇家科學院新興技術工程教授埃米爾·格林哈爾(Emile Greenhalgh)就此表示“他(馬斯克)所做的我們10年前就做完了”。

格林哈爾是世界領先的結(jié)構(gòu)電池專家之一，他正在研究一種新方案，這種儲能方法消除了電池和它所供電的物體之間的界限：“沒有嵌入式電池。材料本身就是儲能裝置”。這一方案或許可以解決當前電池在電子產(chǎn)品中占比過大的困境。

目前許多電池廠商(比如寧德時代)，提出在汽車本身的結(jié)構(gòu)中內(nèi)置傳統(tǒng)電池，而不是在汽車底板上放置電池組，電池組就成了底板。

對格林哈爾來說，直接廢棄電池組，改用汽車的車身來儲存能量的方案似乎更有意思。與嵌入底盤的傳統(tǒng)電池組不同，這些結(jié)構(gòu)電池是不可見的。電儲存發(fā)生在構(gòu)成汽車框架的復合材料薄層中。

在傳統(tǒng)電池中，鋰離子電池的四個主要組成部分:陰極、陽極、電解質(zhì)和隔板相互堆疊或者纏繞。而在結(jié)構(gòu)電池中，這些部件必須重新配置，這樣電池才能被塑造成不規(guī)則的形狀，并承受物理壓力。結(jié)構(gòu)電池看起來不像立方體或圓柱體，看起來更像機翼、車身甚至手機殼。

美國軍方此前開發(fā)的第一批結(jié)構(gòu)電池使用碳纖維作為電池的電極。碳纖維是一種輕質(zhì)、超強的材料，常用來制造飛機和高性能汽車的車身。它還擅長儲存鋰離子，這使得它成為其他碳基材料的良好替代品，可在鋰離子電池中用作陽極。

來自瑞典查爾姆斯理工大學的Leif Asp教授在過去十年里一直處于結(jié)構(gòu)電池研究的前沿。2010年開始，他和其他科學家聯(lián)合進行了一個項目，旨在制造結(jié)構(gòu)電池并將其集成到沃爾沃混合動力車原型中。

在為期三年的項目中，Leif Asp聯(lián)合團隊成功地將商用鋰離子電池集成到增壓罩中。增壓罩可調(diào)節(jié)發(fā)動機進氣量，并非汽車主電池。它是小型輔助電池包，當發(fā)動機在剎車燈下暫時關閉時，它為空調(diào)、音響和燈供電。這表明將結(jié)構(gòu)電池整合到汽車中是可行的。

Leif Asp表示，結(jié)構(gòu)電池的主要好處是其減少了電動汽車行駛相同距離所需的能量，或者說它可以增加行駛里程。但是，將一堆傳統(tǒng)的鋰離子電池夾在汽車車身中，比不上讓汽車車身充當電池帶來的效率。

該團隊目前已經(jīng)可制造出至少有20%到30%的能量儲存能力和機械能力的材料。但是，當結(jié)構(gòu)電池充電和放電時，鋰離子在碳纖維陰極中穿梭，這改變了它們的形狀和機械性能。這可能帶來安全風險，這是監(jiān)管部門絕對不允許的。

為此，Leif Asp正在建立數(shù)學模型，以便精確了解使用這些電池制造的車輛結(jié)構(gòu)在使用過程中的變化情況。