美国豪掷两千万进军汽车领域？难道这是下一个风口？

材料牛注：汽车从诞生之日起就一直吸引着人们的视线，近年来谷歌测试的无人驾驶汽车更是引发了汽车行业的变革。近日，美国能源部豪掷1970万美元开发先进汽车技术，专攻四大领域：高效锂离子电池技术，轻质低成本碳纤维，高效节能通行系统和？？？更多的详尽信息尽在本文！

美国能源部宣布为汽车技术办公室提供一笔高达1970万美元的财政拨款，用来支持研究和开发先进汽车技术，包括电池、轻质材料、先进内燃机和高效节能的通行系统创新技术。

专项资金用于四个领域的项目，分别为轻、中、重型汽车的高效节能通行和运输基础设施系统的电池500项目；开发基于轻量低成本碳纤维的集成计算材料工程；先进内燃机及排放控制战略项目；高效节能通行系统的研发项目。

电池500项目：该课题旨在寻找理论证明或可以补充VTO 电池500团体研究的项目，研究可将锂电池技术的能量(每千克500瓦特/小时)增加两倍以上，且更小、更轻、更便宜的电池以及更实惠的电动车。

项目中开发的两种技术是锂硫电池和锂/镍钴锰酸锂（NMC）电池，使用固体或浓缩液体电解质。 这项工作分为三个方面：

1.材料/界面，包括混合导电涂层和受控表面反应。
2.电极结构，包括厚的导电阴极和三维锂复合结构。
3.电池设计/集成（包括电池模型），一维或二维锂离子导体，并解耦固体电解质界面反应。

美国能源部设预计项目分为两个阶段。实际应用时必须将任务和计划分为两个阶段。第一阶段（18个月）应包括材料的探索和选择，用电池的表征技术进行性能分析，以实现达到电池500项目的能量目标。第一阶段结束时将对材料进行优胜劣汰选择。

第二阶段（18-30个月）包括选定技术概念的设计和开发，提高电池性能，以期达到或超过电池 500的能量目标。预计每年有12个测试电池交付给能源部，以便在此阶段进行下一步测试。

开发基于轻量低成本碳纤维的集成计算材料工程（ICME）：本课题旨在开发低成本碳纤维前驱体技术，为轻型汽车减轻重量，同时推进落实集成计算材料工程（ICME），以缩短所有材料系统从开发到部署需要的用时。

美国能源部把这些项目的碳纤维定义为由细的、高强度纤维组成的增强材料，尤其在树脂方面有如下机械和成本要求：

• 成本小于或等于$5/lb（1Lbs=0.4532kg）
• 强度大于或等于250Ksi（1KSI=6.895MPa）
• 模量大于或等于25Msi（1msi =6896.5517MPa）
• 应变大于或等于1%

项目使用ICME(集成计算材料工程)方法来预测、设计、开发和优化石油和非石油衍生物等化学品。ICME方法应该采取构建微观-宏观模型来优化结构/性能和工艺/性能之间的关系，同时考虑不确定性以便准确判断如何把低成本前驱体纤维转化成低成本碳纤维，并保证碳纤维性能。

项目开发并整合了一套计算工具，可以准确预测低成本碳纤维的前驱体结构。这些工具的诞生可以帮助预测一系列优化前驱体的化学性能和物理结构，同时模型使用实际性能数据进行验证。

为了支持美国能源部国家实验室项目组在碳纤维表征及扩大资源的项目计划，美国能源部一直鼓励项目组与LightMat进行合作交流。

先进内燃机及排放控制战略项目：该课题目的是开发和确定催化剂材料以及尾气后处理问题，以使具有先进内燃机的汽车尾气排放能够达到Tier3排放标准，同时提高热效率。

该工作的重点是推进先进的催化燃烧方案和排放后处理方案，包括但不限于均质充量压缩点火、精益分层燃烧、私家车和商用车辆的压缩点火等应用领域。

高效节能通行系统的研发项目：该课题旨在支持和开发新型、独特的高能效的“智能”通行系统。项目组特别强调未来交通情景的概念，允许最大限度的提高能源利用效率和减少排放的方式，高能效移动人和/或货。人们还考虑自动化驾驶技术，该技术适用于城市环境内的多种交通模式，同时铺设消费者使用高效通行系统所需的加油/充电基础设施。

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

本文由材料人编辑部龙骑士提供素材，张雨编译，丁菲菲审核，点我加入材料人编辑部。

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