美國豪擲兩千萬進軍汽車領域？難道這是下一個風口？

材料牛注：汽車從誕生之日起就一直吸引著人們的視線，近年來谷歌測試的無人駕駛汽車更是引發了汽車行業的變革。近日，美國能源部豪擲1970萬美元開發先進汽車技術，專攻四大領域：高效鋰離子電池技術，輕質低成本碳纖維，高效節能通行系統和？？？更多的詳盡信息盡在本文！

美國能源部宣布為汽車技術辦公室提供一筆高達1970萬美元的財政撥款，用來支持研究和開發先進汽車技術，包括電池、輕質材料、先進內燃機和高效節能的通行系統創新技術。

專項資金用于四個領域的項目，分別為輕、中、重型汽車的高效節能通行和運輸基礎設施系統的電池500項目；開發基于輕量低成本碳纖維的集成計算材料工程；先進內燃機及排放控制戰略項目；高效節能通行系統的研發項目。

電池500項目：該課題旨在尋找理論證明或可以補充VTO 電池500團體研究的項目，研究可將鋰電池技術的能量(每千克500瓦特/小時)增加兩倍以上，且更小、更輕、更便宜的電池以及更實惠的電動車。

項目中開發的兩種技術是鋰硫電池和鋰/鎳鈷錳酸鋰（NMC）電池，使用固體或濃縮液體電解質。 這項工作分為三個方面：

1.材料/界面，包括混合導電涂層和受控表面反應。
2.電極結構，包括厚的導電陰極和三維鋰復合結構。
3.電池設計/集成（包括電池模型），一維或二維鋰離子導體，并解耦固體電解質界面反應。

美國能源部設預計項目分為兩個階段。實際應用時必須將任務和計劃分為兩個階段。第一階段（18個月）應包括材料的探索和選擇，用電池的表征技術進行性能分析，以實現達到電池500項目的能量目標。第一階段結束時將對材料進行優勝劣汰選擇。

第二階段（18-30個月）包括選定技術概念的設計和開發，提高電池性能，以期達到或超過電池 500的能量目標。預計每年有12個測試電池交付給能源部，以便在此階段進行下一步測試。

開發基于輕量低成本碳纖維的集成計算材料工程（ICME）：本課題旨在開發低成本碳纖維前驅體技術，為輕型汽車減輕重量，同時推進落實集成計算材料工程（ICME），以縮短所有材料系統從開發到部署需要的用時。

美國能源部把這些項目的碳纖維定義為由細的、高強度纖維組成的增強材料，尤其在樹脂方面有如下機械和成本要求：

? 成本小于或等于$5/lb（1Lbs=0.4532kg）
? 強度大于或等于250Ksi（1KSI=6.895MPa）
? 模量大于或等于25Msi（1msi =6896.5517MPa）
? 應變大于或等于1%

項目使用ICME(集成計算材料工程)方法來預測、設計、開發和優化石油和非石油衍生物等化學品。ICME方法應該采取構建微觀-宏觀模型來優化結構/性能和工藝/性能之間的關系，同時考慮不確定性以便準確判斷如何把低成本前驅體纖維轉化成低成本碳纖維，并保證碳纖維性能。

項目開發并整合了一套計算工具，可以準確預測低成本碳纖維的前驅體結構。這些工具的誕生可以幫助預測一系列優化前驅體的化學性能和物理結構，同時模型使用實際性能數據進行驗證。

為了支持美國能源部國家實驗室項目組在碳纖維表征及擴大資源的項目計劃，美國能源部一直鼓勵項目組與LightMat進行合作交流。

先進內燃機及排放控制戰略項目：該課題目的是開發和確定催化劑材料以及尾氣后處理問題，以使具有先進內燃機的汽車尾氣排放能夠達到Tier3排放標準，同時提高熱效率。

該工作的重點是推進先進的催化燃燒方案和排放后處理方案，包括但不限于均質充量壓縮點火、精益分層燃燒、私家車和商用車輛的壓縮點火等應用領域。

高效節能通行系統的研發項目：該課題旨在支持和開發新型、獨特的高能效的“智能”通行系統。項目組特別強調未來交通情景的概念，允許最大限度的提高能源利用效率和減少排放的方式，高能效移動人和/或貨。人們還考慮自動化駕駛技術，該技術適用于城市環境內的多種交通模式，同時鋪設消費者使用高效通行系統所需的加油/充電基礎設施。

原文鏈接：DOE to award almost $20M to new research and development projects for advanced vehicle technologies

本文由材料人編輯部龍騎士提供素材，張雨編譯，丁菲菲審核，點我加入材料人編輯部。

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