Volvo Car Group har utvecklat ett revolutionerande koncept för lätta, energilagrande karosskomponenter som skulle kunna ge framtida elfordon en förbättrad energianvändning. Materialet, som består av kolfiber, nanobatterier och superkondensatorer, ger en lättare och mindre utrymmeskrävande energilagring och dessutom karosskomponenter som är både kostnadseffektiva och miljövänliga.
Volvo Car Group deltog som enda biltillverkare i det EU-finansierade forskningsprojektet, som inkluderade nio andra deltagare. Projektet hittade ett möjligt alternativ till de tunga, skrymmande och dyra batterier vi ser i hybrid- och elbilar idag, ett alternativ som samtidigt ger bibehållen kraft, prestanda och kapacitet. Forskningsprojektet pågick under 3,5 år och har nu realiserats som karossdetaljer i en Volvo S80-experimentbil.
Genombrottet
Den funna lösningen var ett material av kolfiber och polymerharts som bildar ett avancerat nanomaterial, i kombination med strukturella superkondensatorer. Det nya batteriet omges av kolfiber i en sandwichkonstruktion som formas runt karosstrukturen, exempelvis dörrpaneler, bagagelucka och hjulhus, vilket sparar mycket plats. Kolfiberlaminatet läggs först i skikt, formas och härdas sedan i ugn så att det hårdnar. Superkondensatorerna är integrerade i komponentskalet. Materialet kan sedan ersätta befintliga komponenter på olika ställen i fordonet och användas för att lagra energi.
Materialet kan laddas med hjälp av återvunnen bromsenergi eller genom att bilen kopplas till elnätet. Den lagrade energin överförs sedan till elmotorn samtidigt som materialet successivt laddas ur runt om i bilen.
Det här tekniska genombrottet har gett oss ett material som inte bara kan laddas upp snabbare än vanliga batterier, men som dessutom är starkt och formbart.
Resultaten hittills
Volvo Car Group har nu utvärderat den här tekniken genom att skapa två komponenter för testning och utveckling: en bagagelucka och en motorkåpa som testats i en Volvo S80.
Bagageluckan är en fungerande elektrisk energilagringskomponent som skulle kunna ersätta standardbatterierna i dagens bilar. Den är dessutom lättare än en vanlig bagagelucka och sparar alltså både volym och vikt.
Den nya motorkåpan ersätter inte bara start/stopp-batteriet, utan är dessutom stark nog att ersätta fjäderbensstaget, en kraftig balk som används för att göra framvagnen styvare. Den sparar därigenom över 50 % i vikt och kan dessutom försörja bilens 12 V-system med energi.
Man tror att totalvikten hos en elbil där alla komponenter ersatts med det nya materialet skulle kunna minskas med över 15 %. Det innebär inte bara en kostnadsbesparing, utan ger också en minskad miljöpåverkan.
Volvo Car Group visar vägen
Eldrivna bilar spelar en viktig roll i Volvo Car Groups framtida produktportfölj och företaget kommer fortsätta att söka och utveckla innovativa och avancerade tekniska lösningar för morgondagens bilar.
