24-nji noýabrda ýetip gelýän çarşenbe güni, “Geljege sürmek” atly iň soňky tegelek stolda Kanadanyň batareýa önümçiliginiň geljeginiň nähili boljakdygy ara alnyp maslahatlaşylar. Optimist bolsaňyzam, 2035-nji ýyla çenli ähli awtoulaglaryň elektrik boljakdygyna ynanýarsyňyz ýa-da bu beýik maksada ýetip bilmeris öýdýärsiňiz, batareýa bilen işleýän awtoulaglar geljegimiziň möhüm bölegidir. Kanada bu elektrik öwrülişiginiň bir bölegi bolmak islese, geljekde awtoulag elektrik ulgamlaryny öňdebaryjy öndüriji bolmagyň ýoluny tapmalydyrys. Geljegiň nähili boljakdygyny görmek üçin şu çarşenbe güni Gündogar wagty bilen sagat 11: 00-da Kanadada biziň üçin batareýa öndürýän iň soňky tegelek stoluna tomaşa ediň.
Gaty ýagdaýly batareýalary ýatdan çykaryň. Silikon anodlar baradaky gykylyklar hem edil şonuň ýaly. Öýde zarýad alyp bolmaýan alýumin-howa batareýasy hem elektrik ulaglarynyň dünýäsini sarsdyryp bilmez.
Gurluş batareýasy näme? Bu gowy sorag. Bagtymyza, in engineeringenerçilik tejribäm ýok diýip görkezmek islemeýän, jogap ýönekeý. Häzirki elektrik awtoulaglary awtoulagda oturdylan batareýalar bilen işleýär. Aý, hilini gizlemegiň täze usulyny tapdyk, ýagny bu litiý-ion batareýalarynyň hemmesini şassiniň düýbüne gurmak, häzirki wagtda EV dizaýny bilen manydaş “skeytbord” platformasyny döretmek. Emma olar henizem awtoulagdan aýry. Isleseňiz, goşmaçasy.
Gurluş batareýalary batareýanyň öýjüklerinden tutuş şassini ýasap, bu paradigmany ýykýar. Düýş ýaly görünýän gelejekde diňe bir ýük göteriji pol batareýalary däl-de, eýsem bedeniň A-sütünleriniň, üçekleriniň käbir bölekleri, hatda gözleg edarasynyň görkezişi ýaly, mümkin, The howa süzgüji basyşly otag - diňe batareýalar bilen enjamlaşdyrylman, aslynda batareýalardan emele gelýär. Beýik Marşal MakLuhanyň sözleri bilen aýdanyňda, awtoulag batareýa.
Dogrusy, häzirki zaman litiý-ion batareýalary ýokary tehnologiýaly görünse-de, agyr. Lityum ionynyň energiýa dykyzlygy benziniňkiden has pesdir, şonuň üçin gazylyp alynýan ýangyç ulaglary bilen deň derejä ýetmek üçin häzirki zaman EV-lerdäki batareýalar gaty uly. Örän uly.
Has möhümi, olar agyr. “Giň ýükde” agyr. Häzirki wagtda batareýanyň energiýa dykyzlygyny hasaplamak üçin ulanylýan esasy formula, litiý ionynyň her kilogramy takmynan 250 watt sagat elektrik öndürip biler. Ora-da gysgaltma dünýäsinde inersenerler 250 Wh / kg.
Biraz matematika ediň, 100 kWt batareýa Model S batareýasyna dakylan Tesla ýalydyr, bu nirä barsaňyz 400 kg töweregi batareýany süýrärsiňiz. Bu iň oňat we iň täsirli programma. Işleýänler üçin 100 kWt batareýanyň agramy 1000 funt töweregi diýip çaklamak has dogry bolup biler. Halfarym tonna ýaly.
Indi bortda 213 kWt sagatda kuwwatynyň bardygyny öňe sürýän täze Hummer SUT ýaly bir zady göz öňüne getiriň. General netijelilikde käbir üstünlikleri tapsa-da, ýokarky Hummer henizem bir tonna batareýany süýrär. Hawa, has uzaklaşar, ýöne bu goşmaça artykmaçlyklar sebäpli diapazonyň köpelmegi batareýanyň iki esse köpelmegine laýyk däl. Elbetde, onuň awtoulagynda has güýçli, ýagny has täsirli hereketlendiriji bolmaly. Has ýeňil, gysga aralyk alternatiwalarynyň öndürijiligi. Her bir awtoulag inereneriniň (tizlik ýa-da ýangyç tygşytlylygy bolsun) size aýdyşy ýaly, agram duşmandyr.
Bu ýerde gurluş batareýasy girýär. Bar bolan gurluşlara goşmagyň ýerine batareýalardan awtoulag gurmak bilen, goşulan agramyň köpüsi ýitýär. Belli bir derejede, ýagny ähli gurluş zatlary batareýalara öwrülende, awtoulagyň gezelenç aralygyny ýokarlandyrmak, agramyň azalmagyna sebäp bolmaýar.
Garaşyşyňyz ýaly, sebäbi "Bu nähili gowy pikir!" Diýip pikir edýändigiňizi bilýärin - bu akylly çözgüt üçin päsgelçilikler bar. Birinjisi, diňe bir esasy batareýa üçin anodlar we katodlar hökmünde däl, eýsem ýeterlik derejede güýçli we gaty ýeňil materiallardan batareýa ýasamak ukybyny özleşdirmekdir! - Iki tonnalyk ulagy we ýolagçylary goldap bilýän gurluş, howpsuz bolar diýip umyt edilýär.
Çalmers Tehnologiýa Uniwersiteti tarapyndan döredilen we Şwesiýanyň iň meşhur iki in engineeringenerçilik uniwersiteti bolan KTH Royal Technology Institute tarapyndan maýa goýlan iň güýçli gurluş batareýasynyň iki esasy bölegi uglerod süýümi we alýuminidir. Aslynda uglerod süýümi otrisatel elektrod hökmünde ulanylýar; polo positiveitel elektrod litiý demir fosfat bilen örtülen alýumin folga ulanýar. Uglerod süýümi elektronlary hem geçirýändigi sebäpli agyr kümüş we mis zerurlygy ýok. Katod we anod aýna süýümli matrisa bilen aýry saklanýar, ol hem elektrolit saklaýar, şonuň üçin ol diňe elektrodlaryň arasynda litiý ionlaryny daşamak bilen çäklenmän, gurluş ýüküni ikisiniň arasynda paýlaýar. Şeýle batareýa öýjüginiň hersiniň nominal naprýa .eniýesi 2,8 wolt bolup, häzirki elektrik ulagy batareýalary ýaly, gündelik elektrik ulaglaryna umumy bolan 400V ýa-da 800V öndürmek üçin birleşdirilip bilner.
Bu aýdyň böküş bolsa-da, bu ýokary tehnologiýaly öýjükler hem başlangyç wagt üçin asla taýyn däl. Energiýa dykyzlygy bir kilogram üçin bary-ýogy 25 watt sagat, gurluş berkligi bolsa 25 gigapaskaldyr (GPa), bu çarçuwaly aýna süýüminden birneme güýçli. Şeýle-de bolsa, Şwesiýanyň Milli kosmos gullugynyň maliýeleşdirmegi bilen iň soňky wersiýada alýumin folga elektrodlarynyň ýerine has köp uglerod süýümi ulanylýar, gözlegçileriň berkligi we energiýa dykyzlygy bar diýýärler. Aslynda, bu iň soňky uglerod / uglerod batareýalarynyň her kilograma 75 watt sagada çenli elektrik we 75 GPa Youngaş modulynyň öndürilmegine garaşylýar. Bu energiýa dykyzlygy henizem adaty litiý-ion batareýalaryndan yza galyp biler, ýöne gurluşynyň berkligi alýuminden has gowudyr. Başgaça aýdylanda, bu batareýalardan ýasalan elektrik ulagyň şassisi diagonaly batareýasy gurluş taýdan alýuminden ýasalan batareýa ýaly güýçli bolup biler, ýöne agramy ep-esli azaldar.
Bu ýokary tehnologiýaly batareýalaryň ilkinji ulanylyşy, elbetde, sarp ediş elektronikasydyr. Çalmers professory Leif Asp: "Birnäçe ýyldan, häzirki agramynyň ýarysyna deň bolan we has ykjam smartfon, noutbuk ýa-da elektrik welosipedini öndürmek mümkin". Şeýle-de bolsa, taslama jogapkär adamyň belleýşi ýaly: "Biz hakykatdanam bu ýerdäki hyýallarymyz bilen çäklenýäris."
Batareýa diňe bir häzirki zaman elektrik ulaglarynyň esasyny däl, eýsem iň gowşak baglanyşygyny hem düzýär. Iň optimal çaklama hatda häzirki energiýa dykyzlygyndan iki esse köp görüp biler. Hemmämiziň wada beren ajaýyp aralygymyzy almak islesek - her hepde kimdir biri 1000 kilometre zarýad berjek ýaly? - Awtoulaglara batareýa goşmakdan has gowy etmeli bolarys: awtoulaglary batareýalardan çykarmaly bolarys.
Hünärmenler, Coquihalla awtoulag ýoluny goşmak bilen käbir zeper ýeten ugurlary wagtlaýyn abatlamak üçin birnäçe aý gerek boljakdygyny aýdýarlar.
“Postmedia” işjeň, ýöne şahsy diskussiýa forumyny dowam etdirmegi maksat edinýär we ähli okyjylary makalalarymyz baradaky pikirlerini paýlaşmaga çagyrýar. Teswirleriň web sahypasynda peýda bolmagy üçin bir sagada çenli wagt gerek bolup biler. Teswirleriňizi ýerlikli we hormat bilen saklamagyňyzy haýyş edýäris. E-poçta habarnamalaryny açdyk - teswir jogap alsaňyz, yzarlaýan teswiriňiz täzelenen bolsa ýa-da ulanyjynyň teswirini yzarlasaňyz, indi e-poçta alarsyňyz. E-poçta sazlamalaryny nädip sazlamalydygy barada has giňişleýin maglumat we jikme-jiklikler üçin Jemgyýetçilik Gollanmalarymyza girmegiňizi haýyş edýäris.