独家|美国国家航空航天局（NASA）开发太空新技术，可助力5分钟快充电动车

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近日， 美国国家航空航天局（NASA） 资助的有美国普渡大学（Purdue University）领导的研究小组开发了一种新技术，不仅可以在传热方面实现数量级的改进，使这些系统能够在太空中保持适当的温度，而且还可以显着减小尺寸和重量的硬件。让人瞩目的是，这项技术也可以应用在电动车上，使得电动车可以在5分钟内充满。

团队成员包括伊萨姆·穆达瓦（Issam Mudawar）和贝蒂·露丝（Betty Ruth）。他们开发了流动沸腾和冷凝实验 ( Flow Boiling and Condensation Experiment，FBCE)，以使两相流体流动和传热实验能够在国际空间站上的长期微重力环境下进行。该装置在去年8月份交付给NASA，并在空间组进行测试。并在今年开始提供微重力流沸腾数据。这些实验的结果将使未来需要温度控制的空间系统的设计成为可能。

FCBE 的流动沸腾模块包括沿着流动通道壁安装的发热装置，冷却剂以液态供应到该流动通道中。随着这些设备升温，通道中的液体温度升高，最终靠近壁的液体开始沸腾。沸腾的液体在壁上形成小气泡，以高频率离开壁，不断地将液体从通道的内部区域吸向通道壁。该过程通过利用液体的较低温度和随之而来的从液体到蒸汽的相变来有效地传递热量。当供应到通道的液体处于过冷状态（远低于沸点）时，这一过程会大大改善。

图1：流动沸腾和冷凝实验的组成部分（来源：美国国家航空航天局）

助力动力电池快充

特别的，这一技术可助力5分钟快充电动车。

目前，电动车的充电时间从20分钟到数小时之间。电动车充电系统包含一个充电线，其末端带有一个插入汽车充电口的插头。通过充电线提供的电流为动力电池充电。电流通过任何导体都会产生热量，电流越高，产生的热量就越大。传统的 350 安培“快速充电”系统的充电线需要相当大的导体直径，这使得充电电缆非常沉重且不方便客户操作。

将电动车的充电时间缩短至五分钟（行业目标）将需要 1,400 安培的电流。 目前，充电器只能提供最高 520 安培的电流，而常见的充电器都只支持低于 150 安培的电流。然而，提供 1,400 安培的充电系统将产生比当前系统更多的热量，并且需要改进的方法来控制温度。

领导流动沸腾和冷凝实验的穆达瓦教授把上述的技术应用到动力电池上。他介绍，使用这项新技术，介电（非导电）液体冷却剂通过充电电缆泵送，在那里它捕获载流导体产生的热量。可以消除高达 24.22 千瓦的热量。穆达瓦团队已经制造出的充电线可以提供 2,400 安培的电流，远远超过将电动汽车充电时间缩短到 5 分钟所需的 1,400 安培。 

“康桥电池能源CamCellLab”认为： 先进技术的广泛应用和跟它配套的相关技术提高密切相关。例如：在软包电池之前，封装电池只有钢壳铝壳等硬性材质。而铝塑膜的发明彻底改变了电池的形状和尺寸。在快充问题上也是如此，一方面需要改进电池的化学和工艺，而使得快充可行的冷却能力是它的相关配套技术。只有协同，才可以使得电动车在未来的使用中更加方便。

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