Nie czekaj, aż akumulatory półprzewodnikowe kupią EV

Przyszłość baterii brzmi absolutnie niesamowicie. Będzie większa pojemność (co oznacza większy zasięg) w tej samej ilości miejsca i czas ładowania wynoszący około pięć minut.

Twoja lokalna stacja Chevron stanie się miejscem ładowania ChEVron (zobacz, co tam zrobiłem). Pojazdy elektryczne (EV) byłyby lżejsze, tańsze i wracałyby na drogi tak szybko, jak samochód na gaz. Źródłem całej tej magii są baterie półprzewodnikowe, które zmienią świat. Poza tym, nie wstrzymuj oddechu, czekając na jednego w samochodzie w najbliższym czasie.

Co kilka miesięcy pewna firma, czasem duży producent samochodów, informuje świat, że baterie półprzewodnikowe są tuż za rogiem. Wydaje się, że zawsze dzieli nas około pięciu lat od znaczącego przełomu. W jednym wielkim ogłoszeniu wszystko, co wiemy o pojazdach elektrycznych, zmieni się z dnia na dzień, a EV w Twój podjazd będzie czterokołowym odpowiednikiem przenośnego odtwarzacza CD, przejętego przez iPoda z samochody.

Przyszłość jest… później

W ciągu ostatnich dwóch lat krążyły dwie takie wiadomości. Toyota ogłosiła, że ​​będzie miała prototypowy pojazd półprzewodnikowy na drodze w 2025 roku, podczas gdy Samsung zaprezentował baterię z 500 mil zasięgu.

Haczyk w tym przełomowym Samsungu polega na tym, że można go ładować tylko 1000 razy. Oznacza to, że dla codziennego kierowcy potrwa może trzy lata. Nikt nie chce samochodu, który przetrwa trzy lata, zanim będzie musiał wymienić najdroższy element.

Zdecydowanie nie jest gotowy dla ogółu społeczeństwa, ale 1000 ładowań to doskonała wiadomość dla badań nad akumulatorami półprzewodnikowymi. Największym problemem związanym z tymi bateriami jest to, że chociaż szybko się ładują i są niesamowicie gęste, nie wytrzymują zbyt długo.

Kwestią sporną są anody litowo-metalowe w akumulatorach. Podczas cykli ładowania i rozładowania wyrastają z nich maleńkie kryształki zwane dendrytami które wykopują małe dziurki w elektrolicie i powodują zwarcia, które zabijają baterię.

W tej chwili każda firma próbuje wymyślić, jak stworzyć baterię półprzewodnikową, która ma wszystkie wyjątkowe zalety technologii bez drobnych kryształków rozdrabniających elektrolit. Badania są w toku i chociaż możemy zobaczyć na drodze samochód zasilany baterią półprzewodnikową, nie oznacza to, że zobaczymy go w lokalnym salonie za rok lub dwa.

Klasa motoryzacyjna

Niestety nie tak działa technologia w świecie motoryzacji. Szczerze mówiąc, nie tak działa technologia, nawet w świecie smartfonów i komputerów. Udoskonalenie nowego sprzętu zajmuje lata, czasem dziesięciolecia, zanim ktoś wejdzie na scenę i zadziwi publiczność kolejną wielką rzeczą.

Światu wydaje się, że wszystko zmieniło się w jednej chwili, ale inżynierowie i naukowcy stojący za tą nową rzeczą prawdopodobnie wydali zbyt wiele wieczory i weekendy z dala od przyjaciół i rodziny, aby twoje życie było trochę lepsze dzięki modernizacji sprzętu do twojego smartfon.

Dużo czasu poświęca się na upewnienie się, że nowy sprzęt działa zgodnie z przeznaczeniem i jest bezpieczny. Mały błąd w wykonaniu lub produkcji elementu sprzętowego może oznaczać, że urządzenie ulegnie awarii lub, co gorsza, jest niebezpieczne.

Problemy są spotęgowane potrzebą uczynienia przedmiotów „klasy samochodowej”. Wszystko, co wchodzi do pojazdu, musi przejść serię intensywnych testów wytrzymałościowych i długowieczności. Te elementy muszą być w stanie wytrzymać palące ciepło, temperatury poniżej zera, setki tysięcy mil od wibracje, woda, kurz, rozlana kawa, kolizje, owady... naprawdę wszystko, co można sobie wyobrazić, co może się przydarzyć pojazd.

skalowanie

Następnie wszystkie te poszczególne elementy należy umieścić w pojeździe testowym i ponownie przetestować, aby zobaczyć, jak współdziałają z innymi komponentami. Po tym wszystkim musisz zbudować ich wiele, jako Eli Leland, współzałożyciel i dyrektor ds. technologii Voltaiq, firmy zajmującej się tworzeniem oprogramowania do pomiaru stanu baterii w pojazdach elektrycznych, m.in na zewnątrz.

„Akumulatory półprzewodnikowe wykazały imponujące postępy, ale te technologie są jeszcze kilka lat od wprowadzenia ich do pojazdów produkcyjnych, co najmniej. Po uzyskaniu kompletnego, powiększonego projektu ogniwa, zakwalifikowanie baterii do a pojazdu w świetle surowych wymogów gwarancyjnych dla samochodowych układów napędowych” – powiedział Leland Lifewire w e-mail.

„W przypadku czegoś tak nowego, jak bateria półprzewodnikowa, można by się spodziewać kilku iteracji, a te cykle inżynieryjne sumują się. Technologia ta jest jednak bardzo obiecująca i prawdopodobnie zobaczysz baterie półprzewodnikowe w zastosowaniach konsumenckich, takich jak urządzenia do noszenia lub mobilna elektronika, na długo przed tym, zanim trafią do samochodu”.

Więc tak, nadchodzi półprzewodnikowy i będzie cudownie. Ale to też potrwa długo, a w międzyczasie postęp w dziedzinie akumulatorów litowo-jonowych kontynuuj, a pojazdy napędzane tą technologią staną się gęstsze i szybciej ładują się wraz z upływem czasu postępy.

Dla większości z nas rzeczywistość jest taka, że ​​pojazdy elektryczne jeżdżące dziś po drogach i dostępne w ciągu najbliższych kilku lat wykonają 95% rzeczy, których potrzebuje samochód/ciężarówka/SUV/lub van. Więc tak, patrz w przyszłość, ale nie kosztem utraty tego, co dzieje się teraz. Gdybyś zrobił to z telefonami, nadal miałbyś Nokię w kieszeni.

Chcesz dowiedzieć się więcej o pojazdach elektrycznych? Mamy cała sekcja poświęcona pojazdom elektrycznym!