Будущее батарей звучит совершенно потрясающе. Будет больше емкости (что означает больше дальности действия) при том же объеме пространства и времени перезарядки около пяти минут.
Ваша местная станция Chevron станет местом зарядки Chevron (посмотрите, что я там сделал). Электромобили (EV) будут легче, дешевле и вернутся на дороги так же быстро, как автомобили с бензиновым двигателем. Источником всей этой магии являются твердотельные батареи, и они изменят мир. Только не задерживайте дыхание, ожидая его в машине в ближайшее время.
Каждые несколько месяцев компания, иногда крупный автопроизводитель, сообщает миру, что твердотельные аккумуляторы не за горами. Такое ощущение, что мы всегда в пяти годах от значительного прорыва. В одном массовом объявлении все, что мы знаем об электромобилях, изменится за одну ночь, и этот электромобиль на вашей дороге станет четырехколесным эквивалентом портативного CD-плеера, узурпированного автомобильным iPod..
Будущее… Позже
За последние два года разошлись две такие новости. Toyota объявила, что в 2025 году на дорогах появится прототип твердотельного автомобиля, а Samsung представила аккумулятор с запасом хода 500 миль.
Преимущество этого прорыва Samsung в том, что его можно заряжать только 1000 раз. Это означает, что он прослужит, возможно, три года для ежедневного вождения. Никто не хочет машину, которая прослужит три года, прежде чем потребуется заменить самый дорогой компонент.
Он определенно не готов для широкой публики, но 1000 зарядок - отличная новость для исследования твердотельных батарей. Самая большая проблема с этими батареями заключается в том, что, несмотря на то, что они быстро перезаряжаются и обладают невероятной плотностью, их хватает ненадолго.
Проблема заключается в литий-металлических анодах в батареях. Во время циклов заряда и разряда они выращивают крошечные кристаллы, называемые дендритами, которые проделывают крошечные отверстия в электролите и вызывают короткие замыкания, убивающие батарею.
Для большинства из нас реальность такова, что электромобили на дороге сегодня и доступные в ближайшие несколько лет будут делать 95% вещей, которые нам нужны для автомобиля/грузовика/внедорожника/фургона.
Прямо сейчас каждая компания пытается выяснить, как создать твердотельную батарею, обладающую всеми выдающимися преимуществами технологии без крошечных кристаллов, разрушающих электролит. Исследования продолжаются, и хотя мы можем увидеть автомобиль с твердотельным аккумулятором на дороге, это не значит, что мы увидим его в местном автосалоне в ближайшие год или два..
Автомобильный класс
К сожалению, в автомобильном мире технологии работают иначе. Честно говоря, технологии работают иначе, даже в мире смартфонов и компьютеров. На усовершенствование нового оборудования уходят годы, а иногда и десятилетия, прежде чем кто-то выйдет на сцену и поразит публику очередной грандиозной вещью.
Миру кажется, что все изменилось в одно мгновение, но инженеры и ученые, стоящие за этой новой вещью, вероятно, провели слишком много вечеров и выходных вдали от своих друзей и семьи, чтобы ваша жизнь была немного лучше из-за аппаратного обновления вашего смартфона.
Много времени уходит на то, чтобы убедиться, что новое оборудование работает должным образом и безопасно. Небольшая ошибка при выполнении или изготовлении аппаратной части может привести к отказу устройства или, что еще хуже, к его небезопасности.
Проблемы усугубляются необходимостью делать изделия «автомобильного класса». Все, что входит в транспортное средство, должно пройти интенсивную серию стрессовых испытаний и испытаний на долговечность. Эти компоненты должны выдерживать зной, отрицательные температуры, сотни тысяч миль вибраций, воду, пыль, пролитый кофе, столкновения, насекомых… действительно все, что вы можете себе представить, что может случиться с транспортным средством.
Масштабирование
Затем все эти отдельные элементы необходимо поместить в тестовый автомобиль и снова протестировать, чтобы увидеть, как они взаимодействуют с другими компонентами. После того, как все это будет сделано, вам придется построить их много, как указывает Эли Леланд, соучредитель и главный технический директор Voltaiq, компании, которая, среди прочего, создает программное обеспечение для оценки состояния аккумуляторов в электромобилях.
Твердотельные аккумуляторы продемонстрировали впечатляющие достижения, но эти технологии, как минимум, находятся в нескольких годах от того, чтобы превратить их в серийные автомобили. После того, как у вас есть полная, увеличенная конструкция элемента, на это все еще уходит несколько лет. чтобы квалифицировать аккумулятор для автомобиля в свете строгих гарантийных требований к автомобильным силовым агрегатам», - сказал Леланд Lifewire в электронном письме.
"Для чего-то столь же нового, как твердотельная батарея, вы ожидаете пару итераций, и эти инженерные циклы складываются. Однако технология действительно обещает много, и вы, вероятно, увидеть твердотельные батареи в потребительских приложениях, таких как носимые устройства или мобильная электроника, задолго до того, как они попадут в автомобиль."
Так что да, твердотельные накопители грядут, и это будет замечательно. Но это также будет долгое время, а тем временем прогресс в области литий-ионных аккумуляторов продолжается, и автомобили, работающие на этой технологии, будут становиться все плотнее и заряжаться быстрее с течением времени.
Для большинства из нас реальность такова, что электромобили, находящиеся на дорогах сегодня и доступные в ближайшие несколько лет, будут делать 95% того, для чего нам нужен автомобиль/грузовик/внедорожник/фургон. Так что да, смотрите в будущее, но не за счет упущения того, что происходит прямо сейчас. Если бы вы сделали то же самое с телефонами, у вас все еще была бы Nokia в кармане.
Хотите узнать больше об электромобилях? У нас есть целый раздел, посвященный электромобилям!
