Volkswagen Innovation Hub Knoxville: Durchbrüche bei Reichweite von E-Autos, Recycling und kabellosen Ladepads
Die Volkswagen Group of America (VWGoA) beschleunigt die Forschung im Bereich der Elektromobilität und nachhaltiger Verkehrslösungen durch seinen Innovation Hub in Knoxville, Tennessee. Dort werden bahnbrechende Entwicklungen in den Bereichen leichte Verbundwerkstoffe für Fahrzeuge, recyclingfähige Materialien für das Interieur und kabelloses Aufladen von Elektrofahrzeugen vorangetrieben. Die Forscher von Volkswagen arbeiten eng mit der University of Tennessee (UT) und dem Oakridge National Lab (ORNL) zusammen, um das volle Potenzial der Innovation im Automobilsektor auszuschöpfen.
Innovation Hub Knoxville: Forschung im Fokus
Der Volkswagen Innovation Hub wurde 2020 im University of Tennessee Research Park at Cherokee Farm in Knoxville eröffnet. Dieses Zentrum, das auch als "Materials Valley" bekannt ist, beherbergt eine Vielzahl von Forschungseinrichtungen, darunter das ORNL, mit dem VWGoA ebenfalls Forschungskooperationen unterhalten hat. Die Forscher von Volkswagen, Fakultätsmitglieder und Doktoranden der University of Tennessee sowie Wissenschaftler des ORNL treiben gemeinsam Forschung und Co-Innovation in angewandter Materialforschung voran.
Leichte Verbundwerkstoffe für erhöhte Reichweite von Elektroautos
Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von neuen Materialstrukturen zur Reduzierung des Fahrzeuggewichts, um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen. Die Forscher arbeiten an einem neuen Materialkonzept für den Stahlrahmen, der die Batterie im Fahrzeug schützt und deren Gewicht reduziert. Mithilfe von künstlicher Intelligenz wurde eine modulare wiederkehrende Struktur entwickelt, die aus winzigen Pyramidenformen besteht und aus flüssigen Harzen im 3D-Druckverfahren hergestellt werden kann. Diese neue Struktur kann das 30.000-fache ihres eigenen Gewichts tragen und könnte den Rahmen um bis zu 60 Prozent leichter machen. Zudem übertrifft sie den herkömmlichen Stahlrahmen in Bezug auf Energieabsorption und bietet eine leichtere, aber äußerst robuste Alternative.
Recyclingfähige Materialien für das Auto-Interieur
Ein weiterer Forschungsbereich konzentriert sich auf die Entwicklung von recycelbaren Materialien für das Fahrzeuginterieur. Das Hub-Team am Center for Renewable Carbon der University of Tennessee arbeitet intensiv an nachhaltigen Alternativen zu Kunststoffteilen und -folien im Fahrzeug. Hier liegt der Fokus auf Papier als nachhaltiges Material. Die Forscher haben ein Verfahren zum Vorformen und Heißpressen von Zellulosefaser-verstärkten Thermoplasten entwickelt, um robuste und dennoch recyclingfähige Innenraumteile herzustellen. Diese papierbasierten Verbundwerkstoffe sind nicht nur recycelbar, sondern bieten auch vielfältige Gestaltungsoptionen, darunter verschiedene Texturen und Farben.
Kabelloses Aufladen von E-Autos über Wireless Charging Pads
Ein weiterer Durchbruch ist die patentierte einzigartige Spulen- und Ladepad-Design mit Siliziumkarbid-Materialien zur Optimierung von Ladezeit und Sicherheit von drahtlosem Laden von Elektrofahrzeugen. Das Ziel ist es, das Aufladen eines Elektrofahrzeugs so einfach und bequem wie das Einparken auf einem normalen Garagenstellplatz zu gestalten. Die Forscher haben bereits einen Prototyp entwickelt, der eine hohe Effizienz und eine Ladeleistung von bis zu 120 kW zeigt. In Zukunft streben sie eine noch höhere Ladeleistung von 300 kW an.
Innovationsökosystem für die Zukunft der Mobilität
Der Volkswagen Innovation Hub Knoxville trägt zum größeren Innovationsökosystem der Volkswagen Group bei, einschließlich Innovationszentren in Belmont, Kalifornien; Wolfsburg, Deutschland; und Peking sowie Hubs in Singapur, Tel Aviv und Tokio. Die Forschungsarbeiten in Knoxville sind ein leuchtendes Beispiel für die zukünftige Gestaltung der Mobilität, die auf Nachhaltigkeit, Innovation und Zusammenarbeit setzt. Dank der engen Zusammenarbeit mit renommierten Forschungseinrichtungen und Universitäten werden die Entwicklungen vorangetrieben, die einen positiven Einfluss auf die Elektromobilität und nachhaltige Fahrzeugtechnologien haben und den Weg für die Mobilität der Zukunft ebnen.
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