Солидните батерии обещават радикална промяна на електромобилите. Но те може да не са единственият отговор
Предполага се, че електрическите коли са бъдещето, само че те към момента имат проблеми, които отблъскват доста купувачи на коли. Диапазонът е прекомерно къс. Батериите са прекомерно тежки и скъпи. Зареждането им лишава прекалено много време. Но редица компании споделят, че разполагат с технологията за решение на доста - може би даже всички - от тези проблеми.
Toyota, по-специално, сподели, че може да е на прага на подобен пробив. Други производители на коли също работят с разнообразни компании за акумулатори върху версии на тази нова технология.
Бъдещият пробив се назовава „ твърдотелна батерия “ и единственият проблем е, че – сходно на други прехвалени технологии, изменящи Земята – от няколко години насам постоянно остават единствено няколко години.
Автомобилни компании, в това число Stellantis, Hyundai и Volkswagen, също се сплотиха с компании, работещи върху твърди акумулатори. Технологията дава обещание акумулатори, които са по-малки и по-леки, като в същото време обезпечават повече мощ. Те биха могли да бъдат по-безопасни с по-малък късмет да се възпламенят и при злополука.
Но технологията в твърдо положение има своите провокации и това не е единственият метод автомобилните производители да реализират по-леки, по-евтини и по-бързо зареждащи се електрически транспортни средства.
Основи на батерията
Основната разлика сред твърдата батерия и литиево-йонните акумулатори, употребявани сега в електрическите коли, е съставен елемент, прочут като електролит. В литиево-йонна батерия електролитът е лепкава течност. В твърда батерия електролитът е твърдо вещество. Този корав електролит е една от аргументите твърдите акумулатори да са по-безопасни от литиево-йонните. Ако батерия с течен електролит е счупена или пробита, двете страни на електролита могат да изтичат дружно, което може да докара до неконтролиран енергиен поток, последван от пожар.
Най-общо казано, твърдите субстанции също са по-плътни от течностите, което значи, че електролитът заема по-малко място и клетките на батерията могат да бъдат по-малки. Но някои компании работят и върху други тактики, които могат да създадат батериите към момента по-малки и по-леки, както и по-бързо зареждане.
Основното предизвикателство за всички тези компании и автомобилните производители, които са вложили в тях, е по какъв начин да създават икономично тези високотехнологични акумулатори в количествата, нужни за построяването на налични електрически коли. Междувременно съществуват конкурентни технологии за акумулатори, чиито индустриални техники са добре открити.
В момента това е необятно отворено поле с редица започващи компании, всяка от които работи с разнообразни химически комбинации и даже леко разнообразни физически структури за своите акумулатори. Все още няма ясно по-добра технология, сподели Уилям Кефарт, откривател на акумулатори в консултантската компания P3 Group
Бързото време за зареждане, основно потребителско търсене, е едно от провокациите за твърдотелните акумулатори. Като цяло на литиевите йони в батериите, които се употребяват сега, е належащо повече време, с цел да се движат през корав материал, в сравнение с през течност, сподели Кефарт. Това нормално лишава повече време за приемане на сила, което забавя времето за зареждане и прави по-бавно освобождението на сила - което забавя ускорението на транспортното средство.
Компанията за твърдотелни акумулатори Quantumscape твърди, че нейните твърдотелни акумулатори - които употребяват малко течност, само че не и за електролит - са тествани и могат да се зареждат даже по-бързо от типичните литиево-йонни акумулатори.
Батериите в твърдо положение ще бъдат по-скъпи, тъй като съдържат повече литий, което е скъпо, сподели Кефарт. Цените на лития ще се намалят с намирането и достъпа до повече източници, сподели той, само че спрямо други акумулатори, твърдотелните акумулатори ще костват повече.
Компания, наречена Factorial, която счита Stellantis и Mercedes за вложители, твърди, че нейната технология за твърдотелни акумулатори употребява по-малко литий от обичайните акумулатори, което евентуално може да понижи разноските, изключително с повишаването на производството.
„ Смятаме, че цената в действителност ще бъде конкурентна, тъй като литият, единствено от позиция на суровината, не е нищожен материал “, сподели основният изпълнителен шеф на Factorial Сию Хуанг.
Quantumscape също споделя, че дизайнът на батерията отстрани графита, намалявайки разноските и, както твърди компанията, доста понижава въглеродните излъчвания от производството.
Други възможности
В същото време обаче някои други компании за акумулатори работят за възстановяване на обичайните акумулатори с течен електролит, усъвършенствания, които биха могли да създадат тази съществуваща технология по-добра. Само промяната на една част от батерията посредством прибавяне на силикон може да докара до огромни усъвършенствания в продуктивността при относително ниска цена. Това е предлагането на компания, наречена OneD Battery Sciences, в която GM влага.
Технологията на OneD разрешава индустриалните процеси да останат почти същите, като в същото време дават обещание огромни усъвършенствания в продуктивността, съгласно компанията. Това значи по-малко проблеми и разноски за производителите на акумулатори и производителите на коли.
Други компании работят върху полутвърдотелни акумулатори, които комбинират елементи от всеки вид акумулатори, осигурявайки някои от преимуществата на твърдите акумулатори, без изцяло да се отхвърлят от общоприетия флуиден дизайн.
В последна сметка евентуално в никакъв случай няма да има една технология за акумулатори, употребена във всички електрически автомобили, сподели представителят на GM Фил Линерт. Типът акумулатори ще бъде съгласуван с автомобила и съответния пазар, на който се продава. Това е сходно на метода, по който производителите на коли употребяват разнообразни мотори в разнообразни модели и на разнообразни пазари. Дизайнът на електрическото транспортно средство Ultium на GM, който е в основата на всички EV модели на GM, е особено планиран, с цел да разреши потреблението на всички разнообразни типове акумулатори.
„ Когато имате огромен и разнороден набор от клиенти като нашия, би трябвало да имате голям брой решения, които могат да съществуват по едно и също време “ в границите на едно и също главно инженерство, сподели той.
