Ткань из металлической нити защитит электромобиль от холода

Зимой производительность аккумулятора ухудшается, а потребление энергии на обогрев салона растет, что приводит к снижению энергоэффективности транспортного средства. По данным Агентства по охране окружающей среды США, при -7 °C энергоэффективность электромобиля падает на 34%, а запас хода сокращается на 57% по сравнению с комнатной температурой (24 °C).

В машинах с двигателем внутреннего сгорания эту проблему решить довольно просто, используя вырабатываемое мотором тепло. В электромобиле же такого источника «дармового» тепла нет.

В исследовательском центре преобразования энергии Корейского научно-исследовательского института электротехнологий KERI разработали плоский нагревательный элемент, сотканный из металлической нити, вдохновившись традиционной корейской системой отопления «ондоль» — теплыми полами.

Сейчас в качестве нагревательных элементов, выделяющих лучистое тепло, используются термисторы с положительным температурным коэффициентом (позисторы). Их главный плюс — способность к саморегуляции: с повышением температуры снижается ток. Но такие устройства громоздки и не очень экономичны. Предлагаемые как альтернативные решения углеродные и проволочные ТЭНы могут загореться — и тоже не отличаются высоким КПД.

Ученые KERI создали надежную электроткань из стальной нити диаметром 50 мкм — меньше половины толщины человеческого волоса. При подаче питания она способна раскаляться до 500 °C с равномерным распределением тепла — то есть без перегрева в местах крепления. Материал сохраняет работоспособность даже в случае частичного разрыва или повреждения.

Энергоэффективность новинки на 10-30% выше, чем у традиционных проволочных нагревателей; лучистое тепло, в отличие от конвективных печек, не пересушивает воздух в салоне.

Электроматерия может стать универсальным решением для применения в разных отраслях народного хозяйства, где требуется равномерное распределение тепла, включая промышленность (оборудование для производства полупроводников, трубопроводы химических заводов, механические нагревательные устройства), потребительские товары (массажные кресла, электроодеяла, домашние отопительные приборы), медицинские и военные приложения, — ее потенциал безграничен.

Для производства стальной электроматерии был разработан специальный ткацкий станок.