今天开发续航里程为1000 公里的电动汽车并不像许多人想象的那样遥不可及。随着电池功率越来越强大，降低车辆重量将是实现这一最终目标所要克服的关键挑战。但是，制造商如何在保证安全的同时使汽车更轻呢？由于在复合材料、工程塑料和增材制造方面的创新，汽车现在既轻又可靠。因此，电动汽车离重大突破更近了一步。
如今最受欢迎的家庭电动汽车在充满电的情况下平均续航里程为200至300公里。这远远低于现代消费者的预期和非电动汽车制定的标准。即使是最具标志性的电动汽车，特斯拉也只有500公里的续航里程。
消费者对他们的汽车续航里程的期望很高。满油箱行驶1000公里甚至超过1000 公里，已经成为当今非电动汽车司机的常态。从这个角度来看，这相当于往返于阿姆斯特丹的斯基浦机场和巴黎的戴高乐机场之间。想要取得突破，现代电动汽车正面临着这个巨大的挑战：它们根本达不到这一距离——至少没有及时的充电是不行的。
去年8月McKinsey 咨询公司进行的一项研究
提出了大幅增加电动汽车公共充电器。
原因很简单：
人们开车不仅仅只是想去杂货店或上下班。
320公里的里程根本达不到预期。
如果不能提高汽车自身的续航里程，
更多的充电器可以成为解决方案的一部分。
无论如何：
电动汽车的续航里程，或者说缺乏续航里程
是它们成为主流的巨大障碍。
为什么更轻更好？
制造续航里程1000 公里的电动汽车将会是一个巨大的突破。实现这一目标的第一步是提高电池效率。科学家们已经开始创新，逐步提高电池能量密度，即单位体积储存的能量。但进展缓慢，而且提升是有限的。DSM 认为，第二步，也是更重要的一步是使车辆更轻。
制造续航里程1000 公里的电动汽车将会是一个巨大的突破。实现这一目标的第一步是提高电池效率。科学家们已经开始创新，逐步提高电池能量密度，即单位体积储存的能量。但进展缓慢，而且提升是有限的。DSM 认为，第二步，也是更重要的一步是使车辆更轻。
最近就影响电动汽车续航里程的参数进行的分析非常清楚地得出以下结论：电动汽车的重量和电池组的尺寸对其行驶里程的影响最大。因此，制造商不能忽视重量对车辆续航里程的影响，以及由此导致的电动汽车瘦身的必要性。鉴于电动汽车往往比使用化石燃料的同类汽车更重，这一点毋庸置疑。例如，大众高尔夫的电动版重量比其燃油型的前代车型重15%。
减少电动汽车的体积并提高其效率，然而，说起来容易，做起来难。在过去一些创新技术已用于减少路面上的空气阻力和滚动摩擦。其他的实验则试图移除特定的汽车部件来减轻重量。
但考虑到电动汽车重量上巨大的劣势，其电池重量可达600 公斤以上，这还不够。改造现代汽车意味着在保持其完整性的同时，制造必要的、更大的部件，如底盘点火器。最大的冲击来自于用高性能轻质材料代替钢和铝。而要真正实现轻量化，制造商需要从单一材料转向复合材料，包括玻璃纤维增强聚合物。
航空航天引领发展方向
立足于航天工业的广泛研究和开发，一种新的材料已经成熟到可以打入电动汽车的世界。这些材料就是号称的连续纤维增强塑料（CFRPs），也称之为先进的热塑性复合材料（ATCs）。
它们比金属轻70%，可能是未来汽车的基石。其核心是单向预浸带（UD 预浸带），由沿相同方向排列连续纤维（玻璃或碳）组成，并用聚合物浸渍，形成热塑性的带状物。
为鼓励汽车行业采用这些先进功能材料，DSM 旨在通过在价值链内建立工业伙伴关系，确保工艺周期时间、转换成本和再加工费用及成本效益，建立可持续的供应链。
因此，该公司相信，汽车行业将开始接受一种新的制造汽车的材料，从而生产出更轻、更节能的汽车，继而为续航里程为1000 公里的电动汽车铺平道路。
安全问题上无需妥协
与此同时，
尽管减重和提高效率是汽车行业的崇高目标，
但它不能忽视安全问题。
例如，碳材料已经成功地降低了汽车的重量，
但更倾向于减轻重量而牺牲了安全性。
碳材料
可能很强，很硬，很轻，很容易成型，
但它不善于应对冲击。
材料断裂时会破碎，形成尖锐的碎片，
可能造成伤害。
可以肯定地说，除了概念车之外，
电动汽车的续航里程延长，
但安全性差的话，
这并不是前进的方向。
通过结合碳纤维与更具韧性（能量吸收）的高强度纤维，DSM 开发出了能够解决这一问题的混杂复合材料——更具体地说， 混杂复合材料将碳与Dyneema® 结合在一起，从而生产出既轻又安全的材料。Dyneema® 是世界上最强的纤维，也是唯一一种科学设计的超高分子量聚乙烯（UHMPE）纤维，可克服磨损、弯曲疲劳、压缩和蠕变疲劳。
这标志着CFRP 的发展又迈出了一大步。将这种纤维添加到CFRP 材料中，吸收的冲击能量可提高100%。锦上添花的是，Dyneema® 混杂复合材料的碳也比纯碳复合材料轻。
作为其强度的证明，DSM 的Dyneema® 混杂碳复合材料已经在几家汽车制造商进行了测试。例如，2018年LE Mans24 小时拉力赛中，丰田运动汽车有限公司（Toyota MotorsportGmbH）在一辆丰田TS050 的底盘上使用了它们。
最终结果怎么样了？丰田以第一名结束比赛。其他制造商也在Monte Carlo. 拉力赛中成功测试了这些混杂复合材料。最近，Koenigsegg 在2019 年的新超级跑车中使用了它们。
同样，这一组合有助于使它即轻便又安全，在赛道内外都受到追捧。
1000公里续航里程的电动车
即将来临？
作为一种新的生产方法，增加3D打印技术（也称为增材制造）使重新反思汽车制造业成为可能。增材制造可以帮助开发使用传统方法无法实现的设计。它的设计选项允许创造更轻和性能更好的汽车零件。
除了CFRP 复合材料和Dyneema®之外，DSM 的增材制造部门最近开发了第三项创新，以进一步提高车辆性能。
去年底推出的Somos®PerFORMReflect，
是一种开创性的新型立体光刻材料。
使用Somos®PerFORM Reflect 进行3D 打印，
通过充分利用设计和生产功能，
可以更快地创建风洞模型。
除了节省成本之外，这项技术还节省了40% 的时间。
因此，工程师可以更有效地验证他们的设计，
这将获得更多创新以及更轻的汽车，
也增加了续航里程。
在不久的将来，
CFRP 将成为DSM 中增材制造技术的一部分，
增加复合材料的当前选项。
通过不断开发这些新技术，
该公司正与汽车制造商合作，
为消费者提供可靠、轻便的电动汽车。
这辆1000 公里续航里程的电动汽车
不久将在掌控之中了。
（来源：互联网）
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