Phát triển áo choàng nhiệt cho ô tô điện giúp pin hoạt động lâu hơn

Nhưng ngày mà bạn phải cố gắng tìm kiếm một trạm sạc có thể sẽ sớm chỉ còn là quá khứ, nhờ áo choàng nhiệt mới hứa hẹn giúp pin hoạt động lâu hơn.

Áo choàng là ý tưởng của những nhà nghiên cứu từ Đại học Jiao Tong Thượng Hải, và được thiết kế để giữ xe điện mát vào mùa hè và ấm vào mùa đông.

Hơn hết, áo choàng này có thể làm điều đó một cách thụ động, không cần đến bất kỳ nguồn năng lượng bên ngoài nào.

“Chiếc áo choàng nhiệt giống như bộ y phục cho phương tiện di chuyển, những tòa nhà, tàu vũ trụ, hoặc thậm chí những môi trường ngoài Trái Đất để giữ ấm vào mùa đông và mát vào mùa hè”, Tiến sĩ Kehang Cui, tác giả chính của nghiên cứu nói.

Rõ ràng những phương tiện chạy bằng điện (EVs) không thích hợp với điều kiện lạnh hơn và điều này có thể hạn chế hiệu suất.

Điều này là do pin hoạt động kém hiệu quả khi nhiệt độ rơi xuống thấp hoặc âm.

Những pin lithium-ion trong đa số EVs hiện đại phụ thuộc vào phản ứng hóa học để lưu trữ và giải phóng điện, nhưng khi thời tiết lạnh hơn thì quá trình chậm lại và vì thế hạn chế hiệu suất pin.

Điều này dẫn đến việc mất mát đáng kể phạm vi có thể sử dụng.

Như được giải thích bởi nhà vận hành sạc công cộng Osprey, pin EV hoạt động tốt nhất ở nhiệt độ từ 20°C đến 25°C.

Sạc khi thời tiết nóng hơn hoặc lạnh hơn nhiệt độ này ảnh hưởng đến phản ứng hóa học và sự truyền năng lượng trong pin.

Điều này có nghĩa là có thể mất thời gian lâu hơn để làm đầy pin, đặc biệt vào buổi tối.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một áo choàng nhiệt để làm giảm sự dao động nhiệt độ tự nhiên.

Áo choàng, mang tên Áo choàng Nhiệt Janus, có hai thành phần chính – một lớp ở ngoài phản chiếu ánh sáng mặt trời và một lớp bên trong giúp giữ nhiệt bên trong.

Lớp bên ngoài được làm từ các sợi silica mỏng được phủ trong các mảnh boron nitride hình lục giác, một vật liệu gốm.

Những sợi vải này được bện và dệt với nhau thành một tấm vải, trước khi được gắn với lớp hợp kim nhôm bên trong.

Để đánh giá áo choàng nhiệt hiệu quả như thế nào, nhóm kiểm tra những phương tiện bằng điện đậu bên ngoài Thượng Hải.

Trước hết, họ kiểm tra nhiệt độ của một chiếc xe không được che phủ, và thấy rằng cabin đạt đến nhiệt độ 50,5 độ C vào giữa ngày.

Tuy nhiên, khi xe điện được che phủ bằng áo choàng nhiệt, nhiệt độ bên trong thấp hơn 22,8 độ C – 27,7 độ C.

Trong khi đó, vào ban đêm, những chiếc xe được che phủ không bao giờ rơi xuống dưới 0 độ C – cao hơn 6,8 độ C so với nhiệt độ ngoài trời.

“Đây là lần đầu tiên chúng tôi thành công làm ấm nhiệt độ xung quanh lên gần 7 độ C trong suốt những đêm mùa đông”, Tiến sĩ Cui nói.

“Điều này cũng làm chúng tôi ngạc nhiên – không cần năng lượng đầu vào hoặc ánh sáng mặt trời và chúng tôi vẫn có thể làm ấm lên”.

Đội nghiên cứu nói áo choàng nhiệt được thiết kế với mục đích khiến cho việc tăng quy mô sản xuất dễ hơn trong tương lai.

Tuy nhiên, vẫn chưa rõ nó có giá bao nhiêu và khi nào thì có sẵn trên thị trường.

Nói với MailOnline, Tiến sĩ Cui cho biết: “Chúng tôi chưa định giá áo choàng nhiệt. Chúng tôi đang thực hiện những thử nghiệm thực địa tiếp theo ở quy mô rộng lớn hơn và phân tích để chuyển số liệu và hiệu suất của chiếc áo choàng nhiệt chúng tôi thực hiện trên bài báo của mình sang lợi ích kinh tế trong đời thực, ví dụ như phần trăm thời lượng pin chúng tôi có thể tăng lên, hoặc bao nhiêu lượng điện chúng tôi có thể tiết kiệm hàng năm nếu chúng tôi ứng dụng chiếc áo choàng nhiệt. Chúng tôi hy vọng thương mại hóa chiếc áo choàng nhiệt sớm”.