Бъдещето на батериите звучи абсолютно невероятно. Ще има повече капацитет (което означава по-голям обхват) в същото количество пространство и време за презареждане от около пет минути.
Вашата местна станция Chevron ще се превърне в място за зареждане на ChEVron (вижте какво направих там). Електрическите превозни средства (EV) ще бъдат по-леки, по-евтини и ще се върнат на пътя толкова бързо, колкото и автомобил, задвижван с газ. Източникът на цялата тази магия са твърдите батерии и те ще променят света. Само дето не затаявайте дъха си в очакване на такъв в кола скоро.
На всеки няколко месеца компания, понякога голям автомобилен производител, информира света, че твърдотелните батерии са точно зад ъгъла. Имаме чувството, че винаги имаме около пет години от значителен пробив. В едно мащабно съобщение всичко, което знаем за електромобилите, ще се промени за една нощ и това електромобил във вашата алея ще бъде четириколесен еквивалент на преносимия CD-плейър, узурпиран от iPod на колите.
Бъдещето е… По-късно
Две такива новини обиколиха през последните две години. Toyota обяви, че ще има прототип на автомобил в твърдо състояние на пътя през 2025 г., докато Samsung представи батерия с пробег от 500 мили.
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 да замени най-скъпия компонент.
Определено не е готово за широката публика, но тези 1000 зареждания са отлична новина за изследване на твърдотелни батерии. Най-големият проблем с тези батерии е, че въпреки че се презареждат бързо и са невероятно плътни, те не издържат много дълго.
Въпросът са литиево-металните аноди в батериите. По време на циклите на зареждане и разреждане те растат малки малки кристали, наречени дендрити, които изкопават малки дупки в електролита и причиняват късо съединение, което убива батерията.
За повечето от нас реалността е, че електромобилите на пътя днес и наличните през следващите няколко години ще вършат 95% от нещата, за които се нуждаем от кола/камион/SUV/или ван.
В момента всяка компания там се опитва да разбере как да създаде твърда батерия, която има всички изключителни предимства на технологията, без малките кристали да раздробяват електролита. Проучването продължава и въпреки че може да видим автомобил с твърда батерия по пътя, това не означава, че ще видим такъв в местния шоурум през следващите година или две.
Автомобилен клас
За съжаление, това не е начинът, по който технологиите работят в света на автомобилите. Честно казано, технологиите не работят така, дори в света на смартфоните и компютрите. Новият хардуер отнема години, понякога десетилетия, за да се усъвършенства, преди някой да излезе 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 прекарали твърде много вечери и уикенди далеч от своите приятели и семейство, за да може животът ви да бъде малко по-добре поради хардуерен ъпгрейд на вашия смартфон.
Голяма част от това време се изразходва, за да се уверим, че новият хардуер работи по предназначение и е безопасен. Малка грешка в изпълнението или производството на част от хардуера може да означава, че устройството се проваля или, дори по-лошо, не е безопасно.
Проблемите се усложняват от необходимостта артикулите да бъдат "автомобилни". Всичко, което влиза в автомобила, трябва да премине през интензивна серия от тестове за стрес и дълготрайност. Тези компоненти трябва да могат да издържат на изгаряща топлина, температури под нулата, 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 тествани отново, за да се види как взаимодействат с други компоненти. След всичко, което е направено, трябва да изградите много от тях, както посочва Ели Леланд, съосновател и главен технологичен директор на Voltaiq, компания, която изгражда софтуер за измерване на здравето на батериите в електромобилите, наред с други неща.
"Solid-state батериите показаха впечатляващ напредък, но тези технологии са на няколко години преди да се превърнат в производствени превозни средства, най-малкото. След като имате пълен, увеличен дизайн на клетките, все още отнема няколко години за да квалифицира батерия за превозно средство в светлината на взискателните гаранционни изисквания за автомобилни задвижващи механизми, " каза Леланд в имейл на Lifewire.
"За нещо толкова ново като твърдотелна батерия бихте очаквали няколко итерации и тези инженерни цикли се натрупват. Технологията обаче има много обещания и е вероятно да вижте твърдотелни батерии в потребителски приложения като носими устройства или мобилна електроника много преди да се превърнат в автомобил."
Така че да, твърдото състояние идва и ще бъде прекрасно. Но също така ще отнеме много време, а междувременно напредъкът в литиево-йонните батерии продължава и превозните средства, задвижвани от тази технология, ще стават по-плътни и ще се зареждат по-бързо с течение на времето.
За повечето от нас реалността е, че електромобилите на пътя днес и наличните през следващите няколко години ще направят 95% от нещата, за които се нуждаем от кола/камион/SUV/или ван. Така че да, погледнете към бъдещето, но не за сметка на това да пропуснете това, което се случва в момента. Ако правите това с телефони, все още ще имате Nokia в джоба си.
Искате ли да знаете повече за електромобилите? Имаме цял раздел, посветен на електрическите превозни средства!
