作為汽車(chē)保有量居全球前列的美國,發(fā)掘汽車(chē)節能潛力意義重大。隨著(zhù)美國政府全面進(jìn)行能源戰略推廣,從政府到企業(yè),越來(lái)越多的投資開(kāi)始聚焦汽車(chē)領(lǐng)域,僅8月上半月美國能源部就批準了26個(gè)相關(guān)資助項目,其中車(chē)用動(dòng)力電池和碳纖維復合材料絕對是新寵。
節能環(huán)保的電池動(dòng)力車(chē)雖然已成為汽車(chē)生產(chǎn)商爭相涉足的前沿領(lǐng)域,然而動(dòng)力電池昂貴的價(jià)格加上續航能力有限,讓許多消費者望而卻步。如何提升動(dòng)力電池的性能、完善其不足成為亟待解決的問(wèn)題。為生產(chǎn)更強、更安全、更輕的汽車(chē)材料,降低電動(dòng)交通工具的電池成本并改善發(fā)動(dòng)機性能,美國能源部已經(jīng)資助了一系列提升汽車(chē)能源效率的技術(shù)項目,以保持美國在全球工業(yè)中的競爭優(yōu)勢。進(jìn)入8月以后,在該領(lǐng)域的投資更顯密集。
8月2日,美國能源部宣布,將向19個(gè)儲能創(chuàng )新項目投資4300萬(wàn)美元,以推動(dòng)先進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)以及輸電網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展。其中著(zhù)眼于最大限度地發(fā)揮現有電池技術(shù)潛力的12個(gè)項目,將獲得總計3000萬(wàn)美元的資助。這些創(chuàng )新將幫助降低成本并改進(jìn)下一代存儲技術(shù),從而加快混合動(dòng)力車(chē)的普及。其中,將獲得資助的位于俄亥俄州哥倫布市的巴特爾研究所,計劃研制一個(gè)光學(xué)傳感器,以實(shí)現對鋰離子電池內部環(huán)境的實(shí)時(shí)監測。另外7個(gè)項目共將獲得1300萬(wàn)美元的資助,以幫助小型科技公司探索最前沿的電能存儲技術(shù),包括開(kāi)發(fā)新型化學(xué)電池。
碳纖維復合材料因可以大幅減輕車(chē)身質(zhì)量,而開(kāi)始應用在一些高端車(chē)型上,但大規模使用一直受限于高成本。因此開(kāi)發(fā)低成本碳纖維復合材料,擴大市場(chǎng)應用將是未來(lái)的重點(diǎn)。為此,8月13日,美國能源部宣布了7個(gè)新的投資項目,加速下一代更輕更強車(chē)用材料的開(kāi)發(fā)。這些項目包括開(kāi)發(fā)模型工具以助產(chǎn)高性能碳纖維復合材料和先進(jìn)鋼材,以及對新型輕量化高強度合金的研究。今年美國能源部將向這些項目提供800萬(wàn)美元資金,明年將追加投資1375萬(wàn)美元。在碳纖維復合材料應用方面,位于華盛頓里奇蘭的美國太平洋西北國家實(shí)驗室將獲得100萬(wàn)美元投資,用于集成和驗證纖維取向和長(cháng)度分布模型,并用來(lái)設計復雜的三維注塑成型的碳纖維熱塑性復合材料汽車(chē)零件。
美國能源部長(cháng)朱棣文當日表示:“這項投資計劃建立在奧巴馬政府燃油經(jīng)濟標準的基礎上。有了這些更強更輕的材料,我們就有機會(huì )顯著(zhù)提高汽車(chē)燃料的經(jīng)濟性,同時(shí)也將幫助美國在汽車(chē)設計和制造方面保持競爭優(yōu)勢。”
其實(shí),早在2011年7月29日,美國總統奧巴馬就與13個(gè)大型汽車(chē)制造商達成協(xié)議,將2012~2016年的燃油經(jīng)濟性標準提高到35.5英里/加侖,到2025年轎車(chē)和輕型卡車(chē)這一指標達到54.5英里/加侖。
因看好未來(lái)市場(chǎng)前景,美國汽車(chē)生產(chǎn)商和化工巨頭也都在汽車(chē)節能方面加緊布局。今年6月,美國密歇根州米德蘭市迎來(lái)了第五家電動(dòng)車(chē)用電池生產(chǎn)廠(chǎng)——陶氏柯卡姆鋰離子聚合物電池工廠(chǎng)在這里破土動(dòng)工。工廠(chǎng)投產(chǎn)后,每年可為60000輛電動(dòng)汽車(chē)配上電池。
今年4月中旬,美國第二大汽車(chē)生產(chǎn)商福特汽車(chē)公司與陶氏化學(xué)簽署協(xié)議,雙方計劃合作開(kāi)發(fā)將先進(jìn)碳纖復合材料大批量應用于汽車(chē)和卡車(chē)上的經(jīng)濟可行性。在2020年之前,福特計劃為新推出的車(chē)型減重250 ̄750磅。另外,輕型材料也能幫助福特提高其電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)單次充電的行駛里程。福特首席技術(shù)官保羅·馬斯卡奈斯表示:“減輕車(chē)重可大幅提升車(chē)輛的能源效率,對于增加插電式混合動(dòng)力車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)的行駛里程而言更為關(guān)鍵。”
4月1日,帝人公司位于美國密歇根州的復合材料應用中心開(kāi)業(yè),該技術(shù)中心重點(diǎn)關(guān)注碳纖維增強熱塑性塑料在汽車(chē)和其他工業(yè)方面的應用研發(fā)。帝人公司2011年12月與通用汽車(chē)公司簽署了一項協(xié)議,計劃共同開(kāi)發(fā)先進(jìn)的碳纖維復合材料技術(shù)。帝人表示,將拓展一直以來(lái)只應用于高級轎車(chē)的碳纖維增強熱塑性塑料應用范圍,并增加產(chǎn)量。預計2015年該材料有望應用于數萬(wàn)輛的量產(chǎn)車(chē)上。通用汽車(chē)公司副董事長(cháng)史蒂夫·格斯基表示:“我們與帝人的合作將徹底改變碳纖維在汽車(chē)工業(yè)中的應用方式,這項技術(shù)甚至可能改變一個(gè)行業(yè)的游戲規則。”