電動車的電池大約占整個車身重量的三分之一…那如果車子本身就可以充當電池，是不是就能大大減輕車子的重量，也提升電動車的效能？
車身即電池！儲能結構型電池成電池研究趨勢
還記得九月時，特斯拉舉辦的股東大會暨電池日嗎？
當時馬斯克說要在三年內推出一款價格 2.5 萬美元的平價款電動車，並著手研發低成本的電池組；其中，根據外媒《Wired》報導，馬斯克還說這款成本低的電池將直接作為汽車底盤的一部份，為汽車提供機械支撐，使電池融入汽車的機械設計。
這有可能嗎？
其實，這已經成為目前電池研究的趨勢。現階段電子設備使用的電池幾乎都是以「附屬零件」的形式存在，使得設備本身很大一部份的重量都被電池占用，像是手機就是一塊鋰離子電池和一些處理器、無人機的機型尺寸受到電池附載能力影響。
這種新型的電池設計稱為「儲能結構型電池」，目的就是要擺脫上述形式的束縛，將電池轉變為設備本身零件的一部份（等於電池變得看不見且不具重量）；而特斯拉正在做的，也就是將傳統的電池組設計融入汽車結構本身。
當車子自己就能儲能，可大幅提高效能和安全性
倫敦帝國理工學院的的材料科學家格林哈（Emile Greenhalgh）與瑞典查爾姆斯理工大學的阿斯（Leif Asp）以及一些歐洲科學家自 2010 年起就開始研究這種儲能結構型電池。
當時，這群科學家研究的目標是要在一台 Volvo 的混和動力車上，建立、整合這種儲能結構型電池。在這三年裡，團隊成功將商用鋰離子電池整合到增壓通風口蓋中（增壓通風口蓋是調節引擎空氣進入的被動組件，它不是汽車的主要電池，而是一個小型的輔助電池組，作為引擎暫時關閉時，為空調、音響和燈供電的來源）。
這個舉動成為結構型電池整合到汽車車身上的第一個概念證明，實質上也是特斯拉試圖實現目標的小規模版本。
但是，將一堆鋰離子電池夾在車身中，效率並不如直接將汽車的車身充當電池。在合作期間，阿斯和格林哈還開發了一種用於後車廂蓋的結構型超級電容器，這個超級電容器和電池相似，能將能量儲存為靜電荷。
用於 Volvo 後車廂蓋的材料便是由兩層碳纖維組成，其中注入了氧化鐵和氧化鎂，並由絕緣層隔開，且整疊層包裹在層壓板裡，並被模製成後車廂的形狀。
當車身也具備儲能的能力，蓄電就發身在構成汽車框架的複合材料薄層中。據報導指出，格林哈曾說，這種電池設計的新思路除了讓電動車展現強大的性能外，也提高了行駛的安全性（因為汽車不用再搭載成千上萬能量密集、易燃的電池）。
飛機、微型電子設備、植入性醫療設備是結構型電池未來應用方向
「結構型電池的優點在於減少電動車行駛相同距離時所需的能量，同時提高續航力」，阿斯表示。
這台 Volvo 的實驗，證明結構型儲能在電動車上是可行的。今年夏天，這組研究員開始了一項為期三年，要為商用飛機開發結構型電池的計畫。
他們開發出由碳纖維薄層製成的結構電池，作為飛機機艙或機翼的一部分。團隊認為，目前開發的材料，不論在儲能容量還是機械性能上，已達成所需總量的至少 20%～30%，且明顯可改善飛機的機械性能和能量密度，是個很大的進步。
結構型電池要進入商用領域或許還需要一段時間，但其在電動車、飛機，或是微型電子設備、植入性醫療設備等都有很大的應用空間（誰想要電池佔體積 XDD），未來的發展，令人期待。
參考資料
《Wired》
（本文提供合作夥伴轉載；首圖來源：pexels。）
