美国空军委托 Wright Electric 开发 3D 打印无人机电池 – 3D打印行业资讯网

美国空军已授予莱特电气第一阶段小型企业创新研究 (SBIR) 合同，以开发使用增材制造 (AM) 制造的高功率电池。 该合同于 8 月 7 日宣布，将允许这家总部位于纽约的初创公司探索在多旋翼无人机中使用其先进的热电池技术。

莱特电气以开发每公斤可提供 1,000 瓦时的兆瓦时电池而闻名。 这些高密度电池是为未来的全电动客机设计的，目前在纽约哥伦比亚大学科学家的支持下正用于军事用途。

SBIR 是基于今年早些时候作为 PROPEL-1K 计划的一部分授予该公司和哥伦比亚大学的 ARPA-E 1,499,098 美元赠款。 这笔赠款将使合作伙伴能够制造一种铝空气液流电池，该电池具有可更换的铝阳极，用于机械充电。 尽管铝-空气化学提供了高能量密度，但传统上由于反应产物的积累而面临过度充电和结垢问题。 为了解决这些问题，Wright Electric 采用 3D 设计代替传统的 2D 平面方法，改善阳极和阴极之间的接触。 此外，该系统包含循环电解质，可防止反应产物在电池结构中积聚，有效克服静态铝空气电池的局限性。

这些电池旨在取代美国陆军目前使用的一次性电池。 Wright Electric 旨在利用 3D 打印技术生产既可持续又经济高效的紧凑型高性能电池。 此外，通过内部生产电池组件，莱特电气可以为关键国防材料提供更具弹性的供应链，减少对外部供应商的依赖，并减轻与供应链中断相关的风险。

“我们从许多航空航天和国防客户那里听说，他们需要具有极高功率输出的紧凑型电池，”莱特电气公司电池技术经理 Aaron Rowe 说。 “在空军的支持下，我们可以迈出新计划的第一步，以提供极其紧凑且能够承受超高放电率的电池。 我们的目标不是推动全新的电池化学，而是开发一种工艺，使我们能够以合理的成本生产有限数量的奇异电池。 我们将建立一条能够快速适应客户需求的生产线。”

国防部 (DoD) 越来越注重提高能源弹性和运营效率。 Wright Electric 的可充电热电池通过 3D 打印进行增强，能够以超高放电率为军队提供高能源可用性，以便在危急情况下快速可靠地提供能源。 与空军的合作使莱特电气能够探索其技术在民用航空运输之外的新应用，从而有可能加速其商业化进程并绕过漫长的美国联邦航空管理局 (FAA) 审批流程。

如果 Afwerx 项目进入第二阶段，莱特电气将对其 3D 打印电池进行广泛的测试和评估，为全面部署铺平道路。 除了国防应用之外，Wright Electric 还在推进用于未来商用客机的 2.5 兆瓦 WM2500 电动机的工作。 该发动机预计可提供每公斤16千瓦的功率密度，适合用于涡轮螺旋桨或涡轮风扇发动机。

WM2500 的第一个纺纱转子单元的建造已经完成，固定定子部分目前正在制造。 莱特电气公司计划在夏末之前组装发动机，并计划在美国宇航局的电动飞机测试台上进行实验室测试，以在压力室中进行评估。

尽管该领域的应用主要用于航空，但电池和电动机在现代世界几乎无处不在，并且该技术可以适用于其他领域，例如一般民用发电。 最近的 3D打印行业资讯网 PRO 文章对此进行了更详细的讨论。 这些军民两用技术从军事应用转向支持民用工作所需要的只是个人、团体和社会层面的意识形态转变。 然而，打开这个开关需要更难以想象的系统性改变。