“下一代3D打印結構超級電容器”（PRINTCAP）研究項目由四個合作伙伴牽頭，包括德國德累斯頓大學薩克森碳纖維研究中心（RCCF），由泰勒斯研究與技術公司（法國帕拉伊索）擔任主席，旨在開發新一代超級電容器（SC），通過3D打印和多功能復合材料的結合，為汽車和航空航天行業提供結構儲能。自2022年7月啟動以來，合作伙伴共同討論了可能的制造路線和初始概念構想，并成功確定了第一個工藝步驟。項目時間表為2022年6月至2025年5月。

3D連續纖維打印、自由形式、支持結構的PRINTCAP超級電容器的技術概念。

圖片來源：德累斯頓大學RCCF

無本地二氧化碳排放的電動汽車是歐盟2030年氣候框架的支柱。然而，當前使用的儲能系統，特別是電池，在相當程度上增加了車輛重量，并限制了車輛設計的自由度。此外，現有的儲能解決方案由需要屏蔽外殼的層和堆疊方法制成。因此，它們的集成通常會占用寶貴的安裝空間。

然而，創新結構超級電容器（SSC）將SC的儲能功能與輕質復合材料的高機械財產結合在一起，解決了重量減輕和空間開放的問題。據稱，SSC概念將開辟一個廣泛的具體應用領域，例如快速充電電動汽車或包裹式無人機，它們將能量儲存在自己的底盤中。

PRINTCAP項目正在通過增材制造（AM）工藝生產SSC，以開發一種近乎整齊的SSC概念，將重量和空間優化的輕質結構與儲能功能相結合。為了直接轉移到工業，PRINCAP旨在為結構軸承、自由成型SSC開發有效的設計和制造概念，從概念階段到演示驗證。根據搖籃到搖籃原則，開發的概念還將包括回收所用材料的初始解決方案，以及生命周期分析（LCA）研究。

為此，PRINCAP借鑒了德累斯頓大學薩克森碳纖維研究中心（RCCF）的專業知識。此外，萊比錫應用科學大學（HTWK，德國萊比錫）正在為多功能材料的復合材料設計提供專業知識。泰雷茲研究與技術公司和NAWA技術公司（法國普羅旺斯艾克斯）在結構承載電解質和基于碳納米管（CNT）的超級電容器生產領域的技術地位補充了團隊的能力。據報道，由于儲能和輕型建筑的協同結合，PRINTCAP項目為快速充電、結構支撐和資源高效儲能設備的自由生產奠定了基礎。

編譯：賽奧碳纖維

來源：JEC