据外媒报道，格拉茨技术大学（TU Graz）研究人员研发出一种环保的电动汽车电池外壳。其木钢结构在安全实验和模拟测试中表现出色，甚至在防火测试中超越了市场标准。

图片来源： 格拉茨技术大学

电动汽车在运行过程中非常节约资源，但电池及其相关部件在生产过程中仍然会产生巨大的生态足迹。在Bio!Lib项目中，由车辆安全研究所的Florian Feist领导的团队成功利用木材和薄钢板替代铝材，制造出电动汽车电池的保护外壳。这种外壳对环境的影响显著降低，在某些情况下，它在变形和防火测试中的表现甚至更佳。

电池外壳对于电动汽车的安全运行至关重要。在发生碰撞时，它可以保护电池元件免于过度变形，从而防止电池起火。电池外壳通常由带有腔体结构的挤压铝型材制成。这种外壳虽然安全，但制造起来非常耗能。

与特斯拉Model S的抗冲击值相似

“因此，我们在Bio!Lib项目中放弃了铝材，”Florian Feist说道，“而是采用了非常薄的钢皮，其内部填充了木材。钢皮直接在木芯上焊接而成。”木材的优势在于其由微小的细胞组成，这些细胞在高压下会破裂，因此在发生碰撞时可以吸收大量能量。车身底部和车盖也采用了这种钢木复合材料，电池内部则采用肋状横梁加固。“我们的外壳在模拟碰撞中表现出色，这让我们自己都感到惊讶，”Florian Feist说道。在临界杆碰撞测试中，车辆或部件高速与圆形钢柱相撞，Bio!Lib外壳的抗冲击值几乎与特斯拉Model S的铝制电池外壳相同。

软木防火性能

除了抗冲击性能外，防火和耐热性能也是电池外壳的关键功能。研究人员还使用了一种可再生原料——软木——作为防火材料。“当软木暴露在极高的温度下时，它会烧焦，”Florian Feist解释道。“碳化会导致原本就较低的导热系数急剧下降，从而保护其内部结构。”这也适用于车辆内部。在模拟电池起火的烟火测试中，电池盖经受住了超过1300℃的高温以及铝和铜颗粒的轰击。软木隔热的Bio!Lib外壳在这项测试中的表现甚至优于特斯拉的竞争对手：背对火焰的一侧温度要低约100℃。

为了评估金属-木材混合设计的可持续性，研究人员与格拉茨大学（University of Graz）韦格纳气候与全球变化中心（Wegener Center for Climate and Global Change）合作，确定了所有使用材料和组件的环境影响——从一次能源、水和土地的使用，到有毒物质对土壤和水的污染。“在所有方面，Bio!Lib外壳的表现都优于市场上的铝制标准；只有在‘土地使用’这一影响类别中，情况才相反，”Florian Feist说道。

后续项目：可重复使用性和回收利用性

在后续项目中，由知名行业和研究合作伙伴组成的项目团队希望确定低价值木材（例如间伐木材或二次利用木材）是否也可用于建造房屋。研究人员还希望优化软木的可重复使用性和部件的可回收性。