Nečakajte na polovodičové batérie, aby ste si kúpili EV

Budúcnosť batérií znie úplne úžasne. Pri rovnakom priestore bude väčšia kapacita (čo znamená väčší dosah) a doba nabíjania bude približne päť minút.

Vaša miestna stanica Chevron by sa stala nabíjacou stanicou ChEVron (pozri, čo som tam urobil). Elektrické vozidlá (EV) by boli ľahšie, lacnejšie a vrátili by sa na cesty tak rýchlo ako auto poháňané plynom. Zdrojom celej tejto mágie sú polovodičové batérie a zmenia svet. Ibaže, nezadržiavajte dych pri čakaní na jedného v aute.

Každých pár mesiacov spoločnosť, niekedy veľký výrobca automobilov, informuje svet, že polovodičové batérie sú už za rohom. Zdá sa, že sme vždy približne päť rokov od významného prelomu. V jednom masívnom oznámení sa všetko, čo vieme o EV, cez noc zmení, a to EV vaša príjazdová cesta bude štvorkolesovým ekvivalentom prenosného CD prehrávača, ktorý si uzurpoval iPod autá.

Budúcnosť je... Neskôr

Za posledné dva roky sa objavili dve takéto novinky. Toyota oznámila, že bude mať a prototypové vozidlo v pevnej fáze na ceste v roku 2025, zatiaľ čo Samsung predstavil batériu s Dosah 500 míľ.

Háčik tohto prelomu Samsungu je v tom, že ho možno dobiť iba 1000-krát. To znamená, že každodennému vodičovi vydrží možno tri roky. Nikto nechce auto, ktoré vydrží tri roky, kým bude musieť vymeniť najdrahší komponent.

Rozhodne nie je pripravený pre širokú verejnosť, no tých 1000 nabití je výborná správa pre výskum polovodičových batérií. Najväčším problémom týchto batérií je, že hoci sa rýchlo nabíjajú a sú neuveriteľne husté, nevydržia veľmi dlho.

Problémom sú lítiové kovové anódy v batériách. Počas cyklov nabíjania a vybíjania z nich rastú malé kryštály nazývané dendrity ktoré vyrývajú do elektrolytu drobné dierky a spôsobujú skraty, ktoré zabíjajú batériu.

Práve teraz sa každá spoločnosť snaží prísť na to, ako vytvoriť polovodičovú batériu má všetky vynikajúce výhody technológie bez toho, aby drobné kryštály rozdrvili elektrolyt. Výskum pokračuje a aj keď by sme na cestách mohli vidieť auto poháňané polovodičovou batériou, neznamená to, že ho v budúcom roku alebo dvoch uvidíme v miestnom showroome.

Automobilový stupeň

Bohužiaľ, takto technológie v automobilovom svete nefungujú. Aby sme boli spravodliví, takto technológie nefungujú ani vo svete smartfónov a počítačov. Zdokonalenie nového hardvéru trvá roky, niekedy aj desaťročia, kým sa niekto postaví na pódium a očarí publikum ďalšou veľkou vecou.

Svetu sa zdá, že sa všetko v okamihu zmenilo, ale inžinieri a vedci stojaci za touto novou vecou pravdepodobne minuli príliš veľa večery a víkendy mimo svojich priateľov a rodiny, aby bol váš život o niečo lepší vďaka inovácii hardvéru smartfón.

Veľa času sa strávi uisťovaním sa, že nový hardvér funguje podľa plánu a je bezpečný. Malá chyba pri vykonávaní alebo výrobe hardvéru môže znamenať, že zariadenie zlyhá, alebo čo je ešte horšie, že nie je bezpečné.

Problémy sú znásobené potrebou vyrábať položky „automobilovej kvality“. Všetko, čo sa dostane do vozidla, musí prejsť intenzívnou sériou záťažových testov a testov životnosti. Tieto komponenty musia byť schopné vydržať spaľujúce teplo, teploty pod nulou, stovky tisíc kilometrov vibrácie, voda, prach, rozliata káva, kolízie, hmyz... naozaj čokoľvek, čo si dokážete predstaviť, že sa môže stať vozidlo.

Škálovanie

Potom je potrebné všetky tieto jednotlivé položky umiestniť do testovacieho vozidla a znova otestovať, aby sa zistilo, ako interagujú s ostatnými komponentmi. Po tom všetkom, čo je urobené, ich musíte postaviť veľa, ako povedal Eli Leland, spoluzakladateľ a hlavný technologický riaditeľ Voltaiq, spoločnosti, ktorá vytvára softvér na meranie zdravia batérií v EV, okrem iného, ​​bodov von.

„Pevné batérie preukázali pôsobivý pokrok, ale tieto technológie sú od ich výroby v sériových vozidlách vzdialené minimálne niekoľko rokov. Akonáhle budete mať kompletný, zväčšený dizajn článku, stále trvá niekoľko rokov, kým sa batéria kvalifikuje pre a vozidlo vo svetle náročných záručných požiadaviek na automobilové hnacie ústrojenstvo,“ povedal Leland pre Lifewire email.

„Pre niečo také nové, ako je polovodičová batéria, by ste očakávali niekoľko iterácií a tieto inžinierske cykly sa sčítavajú. Táto technológia však ponúka veľa prísľubov a polovodičové batérie pravdepodobne uvidíte v spotrebiteľských aplikáciách, ako sú nositeľné zariadenia alebo mobilná elektronika, dlho predtým, ako sa z nich stane auto.“

Takže áno, prichádza pevné skupenstvo a bude to úžasné. Ale bude to tiež trvať dlho a medzitým dôjde k pokroku v lítium-iónových batériách pokračovať a vozidlá poháňané touto technológiou budú časom hustejšie a rýchlejšie sa nabíjať napreduje.

Pre väčšinu z nás je realita taká, že EV na ceste dnes a dostupné v najbližších rokoch budú robiť 95 % vecí, ktoré potrebujeme od auta/nákladného auta/SUV/alebo dodávky. Takže áno, pozerajte sa do budúcnosti, ale nie na úkor toho, že prídete o to, čo sa deje práve teraz. Ak by ste to urobili s telefónmi, stále by ste mali Nokiu vo vrecku.

Chcete sa dozvedieť viac o EV? Máme celá sekcia venovaná elektrickým vozidlám!