据中国铸造网记者了解,美国科学家研制了一种热电半导体材料,改材料能够有效利用汽车燃油产生的能量,并将其转化为电能共汽车使用。目前美国热电技术公司BSST与美国通用汽车公司全球研发中心都正在独立进行相关的研究和测试。
碲化铋是一种常见的热电材料,包含了昂贵的碲,其工作温度最高只能达到250摄氏度,但热电发电机的温度最高可以达到500摄氏度。所以BSST采用了另一种热电材料,这是一种铪和锆的混合物,这种混合物不仅在高温下工作状态良好,还能将热电发电机的效能提高40%。
通用汽车公司科学家格雷戈里·迈斯纳说,整个实验过程旷日持久,过程极为复杂。由于存在着巨大的温度梯度,在热电材料接口上存在很大的机械应力,因此,如何使这种材料与汽车保持良好的电力和热力接触就成为了一个技术难点。另外,不同的物质加入在提高其耐热性的同时,也增加了热电材料的电阻,如何减小这种影响也是一大挑战。通过努力科学家们成功解决了这些问题,通用的计算机模拟显示,装备了这种热电设备的雪佛兰Suburban测试车能产生350瓦特的电能,可将Suburban的燃油经济性提高3个百分点。
在解决了基本的技术问题后,将这种热电设备与现有车辆设备的完美融合成为了研究人员考虑的重点。迈斯纳表示,由于这些材料的生产成本还有待进一步降低,可能还需要4年左右的时间才能投入商用。