來(lái)自USCAR的與會(huì)者通過(guò)無(wú)線充電的Zenith Motors電動(dòng)面包車參觀了NREL校園。NREL的Dennis Schroeder攝

第一輛汽車于1885年發(fā)明，然后在71年后的1956年創(chuàng)建了州際系統(tǒng)。在國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)及其合作伙伴數(shù)十年的研究專長(zhǎng)的推動(dòng)下，隨著混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(EV)以及連接和自動(dòng)化交通選項(xiàng)的出現(xiàn)，人口流動(dòng)性的一個(gè)更近的革命性步驟正在進(jìn)行中。由于運(yùn)輸成本僅次于普通美國(guó)人的住房費(fèi)用，該實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在準(zhǔn)備推出更加戲劇化的創(chuàng)新，可幫助消費(fèi)者節(jié)省資金，同時(shí)提供安全，高性能，高能效的移動(dòng)選項(xiàng)。

今天，機(jī)動(dòng)性不僅僅是車輛和他們旅行的道路。NREL科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)和整合車輛和基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)與大數(shù)據(jù)和通信系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸連接和自動(dòng)化。NREL通過(guò)與代表菲亞特克萊斯勒，福特和通用汽車的美國(guó)汽車研究委員會(huì)(USCAR)等機(jī)構(gòu)合作，與汽車制造商共同開(kāi)發(fā)未來(lái)汽車的見(jiàn)解。

今年五月，NREL主辦了美國(guó)能源部(DOE)車輛技術(shù)辦公室的USCAR董事和代表，討論將車輛技術(shù)推向未來(lái)所需的研究。自1992年該委員會(huì)成立以來(lái)，NREL一直與USCAR合作。在新一代車輛合作伙伴關(guān)系倡議下，NREL與USCAR的合作關(guān)系促成了世界上第一批生產(chǎn)可行的混合動(dòng)力汽車原型車的開(kāi)發(fā)。

NREL總監(jiān)Martin Keller分享了實(shí)驗(yàn)室與汽車制造商有關(guān)的運(yùn)輸和新興研究相關(guān)的研究計(jì)劃。NREL的頂級(jí)交通研究人員提出了一系列有前瞻性的課題，并將訪問(wèn)者帶到整個(gè)主校區(qū)參觀最先進(jìn)的設(shè)施和實(shí)驗(yàn)室。

“美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們有與美國(guó)汽車制造商合作的歷史，以推動(dòng)移動(dòng)性選擇，”NREL交通與氫氣系統(tǒng)中心主任Chris Gearhart說(shuō)。“我們的研究人員與各種組織和行業(yè)合作，共同打造具有真實(shí)世界應(yīng)用的下一代移動(dòng)解決方案，并可幫助汽車制造商將今天的車輛變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。”

一群人站在實(shí)驗(yàn)室里，面對(duì)桌子后面的一名男子。

汽車電氣化集團(tuán)經(jīng)理Matt Keyser向來(lái)自USCAR和美國(guó)能源部汽車技術(shù)辦公室和NREL同事的訪客解釋了他的電池研究背后的技術(shù)。NREL的Dennis Schroeder攝

NREL研究人員率先采用高效移動(dòng)解決方案

隨著連接和自動(dòng)車輛技術(shù)的出現(xiàn)以及與可再生能源，電網(wǎng)，建筑和其他系統(tǒng)的整合，NREL不僅尋求幫助降低運(yùn)輸成本的方法，而且隨著美國(guó)人口向城市巨型轉(zhuǎn)移-regions。由于居住在大城市的人們旅行超過(guò)三萬(wàn)億英里，其中三分之一是上下班，因此需要有效的客運(yùn)和貨運(yùn)移動(dòng)解決方案。

按需經(jīng)濟(jì)打亂了全國(guó)人民和商品的傳統(tǒng)流動(dòng)模式。舉例來(lái)說(shuō)，消費(fèi)者通過(guò)智能手機(jī)應(yīng)用程序訪問(wèn)的乘車服務(wù)驚人地增加，以安排汽車服務(wù)的工作時(shí)間，社交場(chǎng)合，家庭訪問(wèn)甚至食品交付。

展望未來(lái)，連接和自動(dòng)駕駛汽車技術(shù)的進(jìn)步可能會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)駕駛汽車區(qū)，其中包括主要用于大學(xué)和企業(yè)校園等密閉區(qū)域的自動(dòng)駕駛汽車，同時(shí)也允許區(qū)域之間的移動(dòng)。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)觸手可及，因?yàn)槟壳暗缆飞系脑S多車輛已經(jīng)可以檢測(cè)到其他汽車的活動(dòng)，并使用自動(dòng)化功能來(lái)吸引安全功能。

車輛，建筑物，道路基礎(chǔ)設(shè)施和電網(wǎng)之間的擴(kuò)展溝通將有助于跟蹤和調(diào)整交通模式，以實(shí)時(shí)防止擁堵并平衡能源需求。這些進(jìn)步將促成高效，可靠和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的移動(dòng)選擇，最終提高消費(fèi)者和行業(yè)的生活質(zhì)量和生產(chǎn)力。

材料和化學(xué)科學(xué)與技術(shù)首席技術(shù)專家Tony Burrell向美國(guó)能源部汽車技術(shù)辦公室和USCAR的代表介紹了NREL的科學(xué)和技術(shù)設(shè)施功能。NREL的Dennis Schroeder攝

汽車電氣化今天和明天的整合

電動(dòng)汽車已經(jīng)在這里 - 下一步是緩解消費(fèi)者常被引用的更高的貼紙價(jià)格和范圍焦慮作為采用的障礙。開(kāi)發(fā)中的解決方案包括極速快速充電，更多充電基礎(chǔ)設(shè)施以及新材料和新設(shè)計(jì)，可使電池更小，更便宜，但效率更高，壽命更長(zhǎng)。NREL科學(xué)家正在研究如何消除障礙并鼓勵(lì)充電基礎(chǔ)設(shè)施的工作場(chǎng)所和公共安裝，并結(jié)合電網(wǎng)整合以根據(jù)需要傳輸電力，以幫助實(shí)現(xiàn)更廣泛的電氣化。

電池處于確保電動(dòng)汽車使用持續(xù)增長(zhǎng)的震中。包括中國(guó)在內(nèi)的幾個(gè)大國(guó)要求電池回收。雖然美國(guó)目前并不在其中，但知道汽車使用的12伏特鉛酸蓄電池是該國(guó)最可回收的產(chǎn)品之一，因此希望鋰離子(Li-ion)電池也可以回收利用。由于汽車應(yīng)用對(duì)鋰離子電池的需求超過(guò)了其在消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用，因此了解如何使用大量稀土元素來(lái)創(chuàng)造下一代先進(jìn)電池化學(xué)品可推動(dòng)行業(yè)向前發(fā)展。

提供更高性能和更潔凈的空氣

在NREL領(lǐng)導(dǎo)美國(guó)能源部能源效率和可再生能源辦公室的過(guò)程中，9個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，13所大學(xué)以及眾多行業(yè)和政府利益相關(guān)方正在共同探索解決方案，以期對(duì)大多數(shù)燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)類型進(jìn)行近期改進(jìn)目前在路上的車輛，以及革命性的新燃燒技術(shù)的發(fā)展。這種見(jiàn)解為行業(yè)提供了加速推出降低能耗，改善空氣質(zhì)量和降低駕駛員成本的高性能燃料和發(fā)動(dòng)機(jī)所需的科學(xué)基礎(chǔ)。這可能會(huì)增加該國(guó)的'

一個(gè)男人舉起手來(lái)說(shuō)話，而其他男人坐在他旁邊的會(huì)議室里。

USCAR執(zhí)行董事Steve Zimmer在該組織的NREL金色校園主任會(huì)議上指出了這一點(diǎn)。NREL的Dennis Schroeder攝

今天讓流動(dòng)革命成為現(xiàn)實(shí)

在會(huì)議結(jié)束時(shí)，USCAR董事和NREL的研究人員有關(guān)于國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的重點(diǎn)。地區(qū)從事這將是最重要的技術(shù)了熱烈的討論中包括有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)安全，高性能計(jì)算創(chuàng)造的算法，將進(jìn)一步自動(dòng)化車輛，燃料的進(jìn)步和電池化學(xué)的突破。能夠利用國(guó)內(nèi)能源資源并為消費(fèi)者和企業(yè)提供更多的機(jī)動(dòng)性選擇，以及車輛與道路，建筑物和電網(wǎng)交談的綜合系統(tǒng)。