Не чакайте твърдотелни батерии, за да купите EV

Бъдещето на батериите звучи абсолютно невероятно. Ще има повече капацитет (което означава по-голям обхват) в същото пространство и време за презареждане от около пет минути.

Вашата местна станция Chevron ще стане място за зареждане на ChEVron (вижте какво направих там). Електрическите превозни средства (EVs) ще бъдат по-леки, по-евтини и ще се върнат на пътя толкова бързо, колкото автомобилите, задвижвани с газ. Източникът на цялата тази магия са твърдотелни батерии и те ще променят света. Освен това, не задържайте дъха си, докато чакате такъв в колата скоро.

На всеки няколко месеца компания, понякога голям автомобилен производител, информира света, че твърдотелните батерии са точно зад ъгъла. Усеща се, че винаги сме на около пет години от значителен пробив. В едно масивно съобщение всичко, което знаем за електромобилите, ще се промени за една нощ и този електромобил ще влезе вашата алея ще бъде четириколесният еквивалент на преносимия CD-плейър, узурпиран от iPod на автомобили.

Бъдещето е... По-късно

Две такива новини обиколиха през последните две години. Toyota обяви, че ще има твърдотелен прототип на превозно средство на пътя през 2025 г., докато Samsung представи батерия с 500 мили обхват.

Уловката с този пробив на Samsung е, че може да се презарежда само 1000 пъти. Това означава, че ще издържи може би три години за ежедневен шофьор. Никой не иска кола, която издържа три години, преди да се наложи смяна на най-скъпия компонент.

Определено не е готов за широката публика, но тези 1000 зареждания са отлична новина за изследвания на твърдотелни батерии. Най-големият проблем с тези батерии е, че въпреки че се зареждат бързо и са невероятно плътни, те не издържат много дълго.

Въпросът е за литиево-металните аноди в батериите. По време на циклите на зареждане и разреждане те растат малки малки кристали, наречени дендрити които копаят малки дупки в електролита и причиняват къси съединения, които убиват батерията.

В момента всяка компания се опитва да разбере как да създаде твърда батерия, която има всички изключителни предимства на технологията, без малките кристали да раздробяват електролит. Изследването е в ход и въпреки че може да видим автомобил с твърда батерия на пътя, това не означава, че ще видим такъв в местния шоурум през следващите година или две.

Автомобилен клас

За съжаление, технологията не работи така в света на автомобилите. За да бъдем честни, технологията не работи така, дори в света на смартфоните и компютрите. Новият хардуер отнема години, понякога десетилетия, за да се усъвършенства, преди някой да се качи на сцената и да удиви публиката със следващото голямо нещо.

За света изглежда, че всичко се е променило за миг, но инженерите и учените зад това ново нещо вероятно са похарчили твърде много вечери и почивни дни далеч от техните приятели и семейство, за да може животът ви да бъде малко по-добър поради надстройка на хардуера на вашия смартфон.

Голяма част от това време се прекарва, за да се гарантира, че новият хардуер работи по предназначение и е безопасен. Малка грешка в изпълнението или производството на хардуер може да означава, че устройство се повреди или, още по-лошо, че е опасно.

Проблемите се усложняват от необходимостта да се правят артикули "автомобилни". Всичко, което влиза в превозното средство, трябва да премине интензивна серия от тестове за стрес и дълготрайност. Тези компоненти трябва да са в състояние да издържат на изгаряща топлина, минусови температури, стотици хиляди мили вибрации, вода, прах, разлято кафе, сблъсъци, насекоми... наистина всичко, което можете да си представите, което може да се случи на превозно средство.

Мащабиране

След това всички тези отделни елементи трябва да бъдат поставени в тестово превозно средство и отново тествани, за да се види как взаимодействат с други компоненти. След всичко, което е направено, трябва да изградите много от тях, както казва Ели Леланд, съосновател и главен технологичен директор на Voltaiq, компания, която създава софтуер за измерване на здравето на батериите в EV, наред с други неща, точки навън.

„Твърдотелните батерии са показали впечатляващ напредък, но тези технологии са на няколко години от превръщането им в производствени превозни средства, като минимум. След като имате пълен, мащабиран дизайн на клетката, все още са необходими няколко години, за да се квалифицира батерията за превозно средство в светлината на взискателните гаранционни изисквания за автомобилните задвижващи системи“, каза Лиланд пред Lifewire в електронна поща.

„За нещо толкова ново като твърда батерия, бихте очаквали няколко итерации и тези инженерни цикли се сумират. Технологията обаче има много обещания и вероятно ще видите твърдотелни батерии в потребителски приложения като носими или мобилна електроника много преди да се превърнат в кола.

Така че да, твърдо състояние идва и ще бъде прекрасно. Но също така ще отнеме много време, а междувременно напредъкът в литиево-йонните батерии продължете и превозните средства, задвижвани от тази технология, ще стават по-плътни и ще се зареждат по-бързо с времето прогресира.

За повечето от нас реалността е, че електромобилите на пътя днес и налични през следващите няколко години ще направят 95% от нещата, от които се нуждаем от кола/камион/джип/или микробус. Така че да, гледайте към бъдещето, но не за сметка на това да пропуснете това, което се случва в момента. Ако правихте това с телефони, пак ще имате Nokia в джоба си.

Искате ли да знаете повече за електромобилите? Ние имаме цял раздел, посветен на електрическите превозни средства!