位于美國田納西州的大眾汽車創(chuàng)新中心（Volkswagen’s Innovation Hub）的研究人員，正在利用該大學和附近的橡樹嶺國家實驗室的資源，尋求一種輕質(zhì)復合材料結(jié)構(gòu)，以取代如今使用較多的重型鋼制電動汽車電池組外殼。
1、金字塔狀模塊化結(jié)構(gòu)，承受自身3萬倍重量
據(jù)了解，電動汽車電池的外殼非常堅固，以保護電池在碰撞時不受沖擊，所以鋼鐵常作為電池外殼的熱門材料選擇。然而，鋼鐵通常比較重，為了減輕電池本身的重量，電動汽車正在努力解決過重的問題。
為實現(xiàn)輕量化，大眾正在開發(fā)替代復合材料，并依靠UT的高性能計算集群對所需結(jié)構(gòu)進行人工智能分析。
他們研發(fā)一個微小金字塔形狀的模塊化結(jié)構(gòu)。它可以用液態(tài)樹脂3D打印出來的，這個結(jié)構(gòu)能承受自身0.15磅重量的3萬倍。耐久性測試表明，這種材料可以制造出比鋼更能吸收能量的電池框架，同時可以減少60%的重量。
該結(jié)構(gòu)是一個微小金字塔形狀的模塊化結(jié)構(gòu)，能承受自身0.15磅重量的3萬倍。
（圖源：Volkswagen）
然而，諾克斯維爾中心負責人Hendrik Mainka指出，3D打印并不是生產(chǎn)此類部件的可行解決方案。他解釋說:“我們在這里使用3D打印來制作原型，但我們不會使用增材制造來進行批量生產(chǎn)。”
大眾ID.4 EV采用了堅固的不銹鋼框架來保護其電池組，但代價是材料的質(zhì)量很大。
（圖源：Volkswagen ）
2、尋找批量生產(chǎn)解決方案
Mainka說，這些原型有必要使用3D打印，因為人工智能創(chuàng)造的形狀只能這樣做。“這種方法的能力真的令人印象深刻，”他說，“越來越接近我們所期望的材料特性。”
人工智能的下一個挑戰(zhàn)將是開發(fā)出盡可能多地保持強度的形狀，從而能夠使用傳統(tǒng)技術(shù)大批量生產(chǎn)。“我們希望能找到注塑成型或壓縮成型的解決方案，”Mainka說，“然后我們就可以批量生產(chǎn)了。”
他預測，這種設計可能需要5到7年的時間才能投入生產(chǎn)。
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