鉅大LARGE | 點擊量：514次 | 2021年11月17日
新型電池助力全電動商用飛機
你見過全電動的商用飛機嗎？我們?nèi)魏稳硕紱]有。作為一個電池設(shè)計師，LukeWorkman有一個想法，能在不久的將來把這一切變成現(xiàn)實。他希望通過優(yōu)化現(xiàn)有的電池技術(shù)，并重新設(shè)計飛機上的電池布局，使他們更加有效、更高效地適應(yīng)長途旅行。LukeWorkman向NewsAtlas解釋了他有關(guān)電池設(shè)計的想法，以及如何幫助業(yè)過渡到更清潔、更可持續(xù)的飛行狀態(tài)。
首先，Workman表示，今天的電動馬達“在空氣中的效果非常好”，重要問題在于封裝，要盡可能多地把能量存儲到電池組中，同時又要最大程度地降低重量。他告訴NewsAtlas：“電池只有35%的重量用于電量存儲，鋁銅合金的表面薄片只是用于電能的導(dǎo)入和導(dǎo)出。這是很大的一部分重量，用的卻不是導(dǎo)電材料。飛機搭載的很大一部分重量居然無法用于儲存能量?！彼訵orkman到底提出了什么樣的解決方法呢？
他想把飛機的機翼部分作為一個“巨大的電池”，更具體地說，他想把機翼改造成“電極板表面，然后穿過整個機翼的交叉區(qū)域進行處理?！?/p>
“我想出一個電池設(shè)計，重量遠遠降低，并解決了散熱問題——僅僅要一個巨大、平整的表面，比如說，超過正常尺寸的超音速飛機機翼?！?/p>
不同于傳統(tǒng)電池通過頂部的金屬片傳導(dǎo)能量，Workman打算把大片的導(dǎo)電物質(zhì)一起置入超薄的雙面箔層（一面鋁，一面銅）。這樣做時，所有的電都會通過表面互相聯(lián)系在一起。下面舉個例子：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
因為機翼要堅固且合理的結(jié)構(gòu)，Workman建議：“我們可以把電池作為機翼的中間層，然后我們可以用鋁皮表面的機翼作為集電器，把電能從電池層輸出到電動機?！币粋€可視化的說明在下圖：
他還指出，由于現(xiàn)在的小電池都有一個特定用途，這種“三明治”的想法無法獲得同樣效果。但把這個概念應(yīng)用到大面積的工程，因為它是如何傳播的。它不僅會非常好，但是如此薄，它也有非常小的熱量。和我們大多數(shù)人都了解，電池溫度調(diào)節(jié)通常是一個很常見的話題，當討論有關(guān)電池。
由于以“超音速”飛機作為例子，為了在飛機上實踐他的想法，他快速地制定了一些預(yù)估的技術(shù)規(guī)格：
“鑒于現(xiàn)有的電池材料具有安全、高生命周期等特性，每0.2毫米厚的箔層大約可以獲得13300安時。九百層就能給我們供應(yīng)3.3kV標量、大約44兆瓦小時的電池存儲。
總重量大約104000公斤（約230000磅），由高比例的導(dǎo)電材料構(gòu)成，傳導(dǎo)損耗比現(xiàn)有的任何技術(shù)更低，但充放電速率很高。由驗證過的材料制作的成品，每公斤能給我們供應(yīng)423瓦時。
假設(shè)我們的機翼面積是300平米，箔層約20厘米厚，頂部和底部各為1厘米厚的電導(dǎo)板，那么電池越大，效率越高?！?/p>
總之，飛機越大，機翼和表面積越大。因此，當平面變大時，效果會更好、更全面，不僅能用于飛機，也能用于其他交通工具或硬件結(jié)構(gòu)：公車、火車、卡車、輪船甚至電力存儲。
