碳纤维结构电池：独特的超低重量动力源

该公司相信，这种储能方式将有助于彻底改变从电动飞机到风车的一切。

想象一下，一辆电动汽车不会被一个巨大的、每小时耗电千瓦的电池所拖累。它不需要那么大的动力来驱动前进，可以依靠较小的电机，从而减轻更多的重量。或者想象一下，一架电子垂直起降飞机可以在不抬起锂离子锚的情况下起飞，而锂离子锚需要在一小时内回到地面充电。或者想象一种风车，它的叶片可以作为自己的电池使用，在低需求时段储存能量，在高峰时段进行分配。

Sinonus 希望在未来实现所有这些愿景。它正在努力研发一种新型智能碳纤维，这种碳纤维可以作为集成电池的电极。

瑞典人长期以来一直致力于研究能够储存电力的结构复合材料。我们第一次听说这项工作是在十多年前，当时沃尔沃公布了它与包括查尔姆斯在内的一些学术伙伴合作开展的一个研究项目。

几年后，查尔默斯公司发现了一种特定的碳纤维子集，它能将导电性和结构刚度恰到好处地结合在一起。该公司最终开发出了"无质量"碳电池原型。

2022 年，大学和风险投资公司 Chalmers Ventures 将该项目分离出来，成立了自己的公司 Sinonus。这家初创公司将自己的目标概括为"多用途"，追求具有两种或两种以上功能的材料，努力节约整体资源。

例如，在电动汽车中，碳纤维电池系统的重量可能与传统的钢和铝结构部件相同或更轻，但其优点是可以自行储存电能，无需大型笨重的电池组。

本月，Sinonus 任命 Markus Zetterström 为新任首席执行官，负责将兼具电极功能的碳纤维商业化。虽然该公司没有估计商业化工作何时能带来首批上市产品，但与沃尔沃原型机时代相比，这项技术已经取得了长足进步。

Sinonus 的碳纤维电池配置

Sinonus表示，它已经在实验室中用碳电极电池取代AAA电池，在低功耗应用中证明了自己的理念。要想达到预期目标，它就必须大幅提高功率，首先是物联网硬件和计算机等设备，最后才是电动汽车和飞机等耗电设备。

Zetterström解释说："在碳纤维中储存电能的效率可能不如传统电池，但由于我们的碳纤维解决方案还具有结构承载能力，因此可以在系统层面取得非常大的收益。"

当然，"效率不如传统电池"这句话也不能省略。Sinonus公司尚未公布其电池概念的能量密度数据，但2021年的查尔默斯实验室原型的能量密度仅为24 Wh/kg，与从智能手机到电动汽车和飞机等各种产品中使用的现代锂离子电池组相比，简直是小巫见大巫。

实验室中的 Sinonus 电池

Sinonus依然保持乐观，他指出查默斯公司之前的一项研究发现，碳纤维结构电池有可能将电动汽车的续航里程增加70%。该公司认为，较低的能量密度也是一个积极因素，它消除了挥发性化学物质和高能量浓度，最终降低了发生灾难性故障的几率。

成本是另一个问号，就像不祥的风暴云一样笼罩着 Sinonus 的哥德堡总部。电动汽车电池本身价格昂贵，但用专门的夹层电工级碳纤维代替电池真的会更便宜吗？

听起来，马库斯-泽特尔斯特罗姆（Markus Zetterström）的工作虽然困难重重，但却令人着迷。我们期待着看到他和 Sinonus 团队试图找到围绕结构电池概念及其最终市场可行性问题的答案。