吸附式熱電池可使電動汽車增程40%
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美國能源高級研究項目局（ARPA-e）正在開展一些研究項目，希望通過創新加熱和制冷技術的應用來降低汽車空調系統對已經不堪重負的電池包的電力消耗。其中一些研究工作旨在采用“熱電池”技術來開發“熱冷系統”，利用熱吸附效果來取代傳統的機電式蒸氣壓縮制冷技術。
其中一個系統采用了新的高容量吸附劑，可以在較小的空間里存儲大量的制冷劑。制冷劑在系統中流動可以用于制熱或制冷。該項目由大學和企業研究人員聯合進行，包括麻省理工、加州大學伯克利分校、德克薩斯州大學奧斯汀分校和福特公司。研究人員大約兩年前獲得了270 萬美元的資金贊助，用于開發一個吸附式氣候控制系統，可以為電動汽車供熱和制冷，從而減少車輛對電化學電池包的消耗。
“與普通電池一樣，熱電池也有‘充電’和‘放電’過程，只是熱電池提供的是溫度差，而不是電壓差，”麻省理工機械工程教授，同樣也是該項目負責人Evelyn Wang 說道。“我們的目標是開發出一款熱電池系統，該電池具有足夠的能量密度，可以充當電動汽車中空調系統的角色，這樣可以解決目前電動汽車行駛里程的問題。”
她還表示，除了能夠儲存足夠的能量，新的系統還要夠小、夠輕，可以裝到車輛上。她所領導的小組正在與福特保持緊密的合作，共同解決如何滿足車輛空間限制問題。計劃是在幾個月后首個熱冷裝置原型完成后將其裝到福特Focus 電動汽車上進行測試。
“到目前為止，我們已經完成了系統的設計，并開始建立系統原型，然后進行能量密度測試，”她說道。“下一步我們就會提高材料的產量。”
被動熱泵
麻省理工博士后Shankar Narayanan 表示，在熱電池系統中，儲存器中的水被泵送到低壓容器中，在這個過程中水會蒸發并吸收熱量。這種蒸發制冷的方式可以用來降低進入乘客艙的空氣溫度。
水蒸氣與大表面面積的特殊吸附劑接觸，這些吸附劑有大量的細孔。每一個細孔都經過特殊的設計，使其具有非常高的親水性。這種高容量材料將水蒸氣從容器中吸出，同時容器保持較低的壓力，這樣水就可以不斷被吸到容器中，然后蒸發成水蒸氣。
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