據外媒報道，美國西北太平洋國家實驗室（Pacific Northwest National Laboratory，PNNL）的研究人員成功將銅線的導電率提高了約5%。雖然聽起來提高的量并不大，但卻可以對電機的效率產生很大的影響，因為導電率更高就意味著如果要實現同樣的效率，需要的銅的數量會更少，從而可以減少驅動未來電動汽車的各種部件的重量和體積。

該實驗室與通用汽車合作，在汽車電機部件上測試得到強化的銅線。作為一項分攤成本的研究項目，該團隊負責驗證該銅線的導電率得到了提升，還發(fā)現其具有更高的韌性，即在斷裂之前可以被拉伸得更長。在其他物理特性方面，該銅線的表現與普通銅線一樣，因此也可以被用于焊接，還能夠承受其他機械應力，且性能不會被降低。這意味著組裝電機將不再需要專門的制造方法，只需采用PNNL研發(fā)的新型銅復合材料即可。

該項技術可以應用到任何利用銅來傳輸電能的行業(yè)，包括電力傳輸、電子設備、無線充電器、電機、發(fā)電機、海底電纜和電池。

PNNL的研究人員采用一種全新、正在申請專利的制造平臺，將導電性高的納米級碳原子薄片——石墨烯添加到銅和生產而成的銅線中。與純銅相比，采用此種全新的機器混合并擠壓金屬和含銅在內的復合材料成功提高了導電率。

PNNL的ShAPE工藝（Shear Assisted Processing and Extrusion，剪切輔助加工及擠壓）可以提高材料擠壓后的性能。當金屬或復合材料被推入模具中以打造新形狀時，旋轉該金屬或復合材料就會對其施加一種剪切力或反作用力。此種創(chuàng)新節(jié)能法可以通過讓金屬變形，在其內部創(chuàng)造熱量，進而讓其軟化，變成電線、管子和棒子。

據美國能源部2018年發(fā)布的一份電動汽車報告顯示，有必要提高電機的效率，從而增加電動汽車的功率密度。此外，需要打造組件以適應可用空間越來越小的車輛。不過，目前電動汽車使用的材料和銅繞組導電率有限，從而也限制了電機體積得到縮小。

現在已經證明在銅中添加石墨烯非常困難，因為添加劑不能均勻混合在一起，會在結構內部形成團塊和孔隙空間。但是，ShAPE工藝可以消除孔隙空間，同時還能夠將添加劑均勻地分布到金屬內部，這可能也是導電率得以提高的原因。

通用汽車公司的研發(fā)工程師證實，此種導電率高的銅線可以用與傳統(tǒng)銅線完全相同的方式進行焊接、釬焊和成型，這也意味著可以無縫與現有的電機制造工藝集成。
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