EV pamazām pārņem automobiļu tirgu visā pasaulē. Bija laiks, kad skepse valdīja pārpilnībā par to, kad EV ieviešana patiešām sāksies, taču tagad EV tiek pārdoti tik labi, ka ražotāji nespēj tos pietiekami daudz izgatavot. Tomēr viena no galvenajām kritikām, kas ir skārusi EV, ir saistīta ar akumulatoru tehnoloģiju.
Lieliskā ziņa ir tā, ka tiek izstrādāta jauna akumulatoru tehnoloģija, un cietvielu akumulatori ir daļa no šī jaunā akumulatoru tehnoloģiju viļņa, kas radīs revolūciju tirgū. Tātad, kas ir cietvielu akumulators un kā tas uzlabos jūsu EV?
Kas ir cietvielu akumulatori?
Cietvielu akumulatori pārspēj tradicionālos litija jonu akumulatorus visos teorētiskajos rādītājos, tostarp EV Holy Grail: diapazonā. Protams, tas viss ir teorētiski, jo cietvielu akumulatori vēl ir jāuzstāda sērijveida transportlīdzeklī no jebkura no lielākie autoražotāji, kas piedāvā EV.
Neskatoties uz to, ažiotāža ap cietvielu akumulatoriem pieaug, jo solītās izmaiņas ir patiesi revolucionāras. Cietvielu akumulatoriem ir ciets elektrolīts, savukārt tradicionālie litija jonu akumulatori izmanto a šķidrs elektrolīts, lai veicinātu jonu kustību starp pozitīvo un negatīvo elektrodu akumulators.
Šī būtiskā atšķirība ir daudzu priekšrocību katalizators, kas nodrošina cietvielu akumulatoru priekšrocības salīdzinājumā ar parastajiem akumulatoriem. Cietvielu akumulatori arī sola augstāku enerģijas blīvumu salīdzinājumā ar litija jonu akumulatoriem, ko nespeciālisti uzskata termini nozīmē, ka varat iegūt lielāku diapazonu no cietvielu akumulatora, kas ir tāda paša izmēra kā litija jonu akumulators.
Papildu jaudas blīvums arī samazina svaru, jo varat iesaiņot mazāku un vieglāku akumulatoru transportlīdzeklī, un šis akumulators nodrošinās jums tādu pašu veiktspēju kā smagākam litija jonam akumulators. Vēl viena lieta, kas jāņem vērā, ir iepakojuma priekšrocības. Cietvielu akumulatori aizņem mazāk vietas, ļaujot ražotājiem tos efektīvāk iepakot, īpaši noderīgi veiktspējas EV, kas vēlas pazemināt transportlīdzekļa masas centru.
Kā darbojas cietvielu akumulatori?
Runājot par akumulatoru, tie patiesībā ir diezgan līdzīgi litija jonu akumulatoriem. Viņi rada elektrību, jonu kustībā starp katodu un anodu (vai elektrodiem), radot elektrisko plūsmu, ko var novirzīt, lai darbinātu transportlīdzekļa elektromotoru. Ja joni plūst no pozitīvā elektroda (katoda) uz negatīvo (anodu), akumulators tiek uzlādēts. Ja patiesība ir pretēja, akumulators atbrīvo enerģiju.
Tradicionālajās litija jonu akumulatoros anods un katods savieno vidējo atdalošo slāni, kas novērš elektrolītu no diviem elektrodiem sajaukšanos. Bet cietvielu baterijās separatora nav, jo elektrolīts faktiski ir ciets, un tas sola vieglākas baterijas un labāku iepakojumu. Joni joprojām pārvietojas pa cieto elektrolītu, bet lielāks cietā elektrolīta blīvums nodrošina lielāku enerģijas blīvumu.
Vēl viena cietā elektrolīta priekšrocība ir mazāks drošības apdraudējums, jo nav šķidruma, kas izšļakstīsies nejauši pārdurts negadījumā, samazinot iespējamo ugunsgrēku risku no, iespējams, uzliesmojošas vielas elektrolīts.
Cietvielu akumulatoriem var būt lielāks enerģijas blīvums nekā parastajām litija jonu baterijām, ko var saistīt ar vairākiem iemesliem. Saskaņā ar MIT Jaunumi, viens no galvenajiem iemesliem cietvielu akumulatoru lielākam enerģijas blīvumam ir fakts, ka šīm baterijām ir elektrods, kas izgatavots no tīra litija metāla.
Iespējamais enerģijas blīvuma pieaugums, ko nodrošina cietvielu akumulatori, ir saistīts ar faktu, ka tie ļauj izmantot tīru litija metāls kā viens no elektrodiem, kas ir daudz vieglāks par pašlaik izmantotajiem elektrodiem, kas izgatavoti no litija uzlietas grafīts.
Gan katods, gan elektrolīts ir cieti cietvielu akumulatorā, kas ir vēl viens sasniegums kas ļauj šīm baterijām solīt tik pārsteidzošu veiktspēju, salīdzinot ar parastajām piedāvājumi.
Vai ir kādi trūkumi cietvielu akumulatoriem?
Cietvielu akumulatori izklausās perfekti, bet, protams, tā nav. Ir dažas lietas, kas jāņem vērā, apspriežot cietvielu akumulatorus, un ir saprātīgi zināt, kur šī tehnoloģija pašlaik atrodas.
Tehnoloģijas potenciāla atdalīšana no tās pašreizējā stāvokļa ir ārkārtīgi svarīga. Cietvielu akumulatoru izpēte turpinās, un tehnoloģija acīmredzami nav tik attīstīta kā litija jonu akumulatori, tāpēc tie nav pieejami jūsu Teslā, Chevy Bolt vai citos.
Viena no galvenajām problēmām, kas jāpārvar, ir jonu kustība caur cieto atdalītāju. Saskaņā ar Zibspuldzes akumulators, cietvielu akumulatora separatoram jādarbojas augstā temperatūrā, lai tas darbotos efektīvi.
Joni ir matērija, atomi, un tāpēc ir loģiski, ka šķidrumā tie pārvietojas vieglāk cietai vielai (keramiskajam separatoram) jābūt ar īpašu sastāvu, lai tā varētu ļaut joniem pārvietoties brīvi.
Tādi jau ir augstas veiktspējas separatori šajā ziņā, bet tikai augstā temperatūrā, jo cietie elektrodi kļūst tikai par labiem vadītājiem temperatūrā virs 50 grādiem. Šis ierobežojums nozīmē, ka cietvielu tehnoloģija joprojām gandrīz netiek izmantota reālos transportlīdzekļos, jo mēs nevaram pieņemt, ka akumulators vienmēr ir karsts.
Acīmredzot neviena tehnoloģija nav ideāla jau no paša sākuma, un turpinās pētījumi cietvielu akumulatoru jomā. Ir arī citi trūkumi, taču daudz resursu tiek veltīts šo problēmu risinājumu meklēšanai.
Cietvielu akumulatoru tehnoloģija saņem milzīgu atbalstu no automobiļu rūpniecības, un šīs investīcijas paātrinās šo akumulatoru gatavību ražošanai. VW EV klāsts noteikti gūs labumu no šiem iespējamajiem sasniegumiem akumulatoru tehnoloģijā.
Drīzumā redzēsim cietvielu akumulatorus
EV ražotāji liek likmes uz cietvielu akumulatoru tehnoloģiju, un autobūves giganti iegulda līdzekļus cietvielu akumulatoru tehnoloģiju izpēte un izstrāde tikai palīdzēs paātrināt laiku, kas nepieciešams to iegūšanai tirgus.
Cietvielu akumulatori piedāvā pārāk daudz priekšrocību salīdzinājumā ar tradicionālajām litija jonu baterijām, lai tās ignorētu. Gaidiet daudz vairāk sasniegumu cietvielu akumulatoru tehnoloģijā turpmākajos gados un milzīgu spiedienu, lai šīs baterijas kļūtu komerciāli dzīvotspējīgas izmantošanai EV.
