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來自美國賓夕法尼亞州立大學的一個研究小組目前正在探索電動垂直起降(eVTOL)飛機的要求，并設計和測試潛在的電池動力源。該大學William E.Diefender機械工程講席教授、電池與儲能技術研究院院長王朝陽表示：“我認為飛行汽車有可能節省大量的時間，提高生產力，并為運輸打開空中走廊。但是電動垂直起降車對電池來說是非常具有挑戰性的技術”。
研究人員起草了飛行汽車電池的技術要求標準，并在2021年6月7日在Joule報告了一個原型電池。王教授表示：“飛行汽車的電池需要非常高的能量密度，這樣你才能在空中停留。而且它們在起飛和降落時也需要非常高的功率。它需要大量的動力來垂直上升和下降”。
王教授指出，電池還需要快速充電，因此在高峰期可能會更高的負荷。他認為這些車輛有頻繁的起飛和降落，并迅速而頻繁地進行充電。王教授說：“在商業上，我希望這些車輛能在高峰期每天往返15次，以證明這些車輛的成本是合理的。第一次使用可能是從一個城市到一個機場，攜帶三到四個人，大約50英里”。
重量也是這些電池的一個考慮因素，因為車輛將不得不提升和降落電池。一旦eVTOL起飛，在短途旅行中，平均速度將是每小時100英里，長途旅行將平均每小時200英里。研究人員在實驗中測試了兩種能量密集的鋰離子電池，它們可以在5到10分鐘內為50英里的eVTOL旅行充入足夠的能量。這些電池在其生命周期內可以維持2000多次快速充電。
王和他的團隊使用了他們一直在研究的電動汽車電池的技術。關鍵是加熱電池以允許快速充電，而不形成損害電池和危險的鋰尖峰。事實證明，對電池進行加熱也能使電池中持有的能量快速放電，從而實現起飛和降落。
王說："在正常情況下，eVTOL電池所需的三個屬性是相互作用的。"高能量密度會減少快速充電，而快速充電通常會減少可能的充電周期數。但是我們能夠在一個電池中平衡這三點"。
飛行汽車的一個完全獨特的方面是，電池必須始終保持一些電量。例如，與手機電池不同的是，手機電池在完全放電后再充電時效果很好，而飛行汽車的電池在空中永遠不能完全放電，因為需要電力來保持在空中和降落。飛行汽車電池總是需要有一定的安全系數。
當電池為空時，充電的內部阻力很低，但剩余電量越高，越難將更多的能量推入電池。通常情況下，隨著電池的填充，重新充電的速度會減慢。然而，通過加熱電池，充電可以保持在5到10分鐘的范圍內。
(原標題：科學家正起草飛行汽車電池標準 充電5-10分鐘飛行50英里)
浙公網安備 33010602000006號
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