Gwell batris EV: Y batris cenhedlaeth nesaf sy'n gwefru'n gyflymach ac nad ydyn nhw'n gorboethi

• Awdur:
• enw awdur

  Rhagolwg Quantumrun
• Tachwedd 30

Mae tirwedd storio ynni wedi trawsnewid yn ddramatig, gyda gostyngiadau sylweddol mewn costau a pherfformiad gwell o fatris lithiwm-ion. Yn ogystal, mae'r datblygiad arloesol mewn batris sy'n seiliedig ar graphene yn cynnig effeithlonrwydd uwch, codi tâl cyflymach, a mwy o gapasiti storio. Gall y datblygiadau hyn arwain at gludiant glanach, creu swyddi yn y sector ynni glân, buddsoddiad y llywodraeth mewn seilwaith gwefru, ac arloesiadau mewn storio ynni adnewyddadwy.

Gwell cyd-destun batris EV

Ym 1991, prisiwyd batri lithiwm-ion â chynhwysedd o 1 cilowat-awr (kWh) ar USD syfrdanol $7,500, yn ôl y sefydliad ymchwil Our World in Data. I roi hyn mewn persbectif, pe bai'r Nissan Leaf, model car trydan poblogaidd, wedi bod ar gael yn ystod y cyfnod hwnnw, byddai cost ei batri yn unig wedi bod yn USD $300,000. Roedd y gost uchel hon yn rhwystr sylweddol i fabwysiadu cerbydau trydan (EVs) yn eang a thechnolegau eraill sy'n dibynnu ar storio ynni'n effeithlon.

Fodd bynnag, mae tirwedd storio ynni wedi'i ail-lunio'n ddramatig dros y blynyddoedd oherwydd datblygiadau cyflym mewn cynhwysedd storio, cydrannau batri, a dulliau cynhyrchu. Erbyn 2018, roedd cost batri lithiwm-ion gyda'r un gallu wedi gostwng 97 y cant i ddim ond USD $181. Mae'r gostyngiad aruthrol hwn mewn costau wedi gwneud technolegau sy'n dibynnu ar y batris hyn, megis ceir trydan a systemau ynni adnewyddadwy, yn fwy hygyrch yn ariannol i ystod ehangach o ddefnyddwyr a busnesau.

Yn ogystal â'r gostyngiad sylweddol mewn costau, mae perfformiad batris lithiwm-ion hefyd wedi gweld gwelliannau sylweddol. Ym 1991, dim ond 200 wat-awr (Wh) o ynni y gallai litr o fatri storio. Fodd bynnag, erbyn 2016, gallai'r un cyfaint o batri storio dros 700 Wh, mwy na thair gwaith y gallu. Mae'r gwelliant hwn mewn dwysedd ynni wedi caniatáu ar gyfer dyluniadau mwy cryno ac effeithlon mewn amrywiaeth o dechnolegau, o gerbydau trydan i electroneg symudol, gan ysgogi mabwysiadu ac effaith y technolegau hyn ymhellach.

Effaith aflonyddgar

Mae gan y datblygiad arloesol mewn technoleg batri sy'n defnyddio graphene, deunydd sy'n seiliedig ar garbon, y potensial i gael effeithiau hirdymor dwys ar wahanol feysydd. Ar wahân i'w effeithlonrwydd a'i gynaliadwyedd uwch o'i gymharu â lithiwm-ion, mae'r prototeip newydd hwn yn arddangos galluoedd gwefru rhyfeddol, gyda phrofion yn nodi cyflymder codi tâl 70 gwaith yn gyflymach na modelau lithiwm-ion traddodiadol. Ar ben hynny, mae ganddo gapasiti storio dair gwaith yn fwy, gan ddarparu amseroedd defnydd estynedig a lleihau'r angen am ailwefru aml.

Un fantais sylweddol o'r batri hwn sy'n seiliedig ar graphene yw ei allu i weithredu heb derfyn ampere, gan ddileu'r risg o orboethi. Mae hyn yn dileu'r angen am fecanwaith oeri, sydd fel arfer yn cymryd cryn dipyn o le o fewn y batri. Mae'r datblygiad hwn yn mynd i'r afael â phryderon hanfodol ynghylch pryder amrediad a seilwaith codi tâl.

Mae'r datblygiad arloesol hwn wedi dal sylw cwmnïau fel UniQuest a Graphene Manufacturing Group (GMG) yn Awstralia, sydd wrthi'n archwilio ffyrdd o ehangu'r dechnoleg a dod â batris graphene-alwminiwm i'r farchnad. Mae'r diddordeb a'r buddsoddiadau cynyddol yn y gofod hwn yn amlygu'r pwyslais cynyddol ar weithgynhyrchu batris sydd nid yn unig yn ysgafn ac yn effeithlon ond hefyd yn gyfeillgar i'r amgylchedd ac yn ailgylchadwy. Wrth i gwmnïau barhau i fireinio a gwneud y gorau o fatris sy'n seiliedig ar graphene, gall eu defnydd ymestyn y tu hwnt i EVs i amrywiol ddiwydiannau, megis electroneg symudol, awyrofod, a storio ynni adnewyddadwy.

Goblygiadau gwell batris EV

Gall goblygiadau ehangach batris EV gwell gynnwys:

• Batris EV llai y gellir eu cyfnewid neu eu gwefru mewn munudau, hefyd yn sbarduno twf gorsafoedd gwefru cerbydau trydan.
• Llai o fatris mewn safleoedd tirlenwi wrth i fatris cerbydau trydan ddod yn fwy gwydn a gellir eu hailgylchu'n haws.
• Mae EVs yn parhau i ostwng yn y pris wrth i nifer a maint y batris sydd eu hangen ar gyfer y cerbydau hyn grebachu, i gyd tra'n dal i arddangos yr un perfformiad storio ynni a phŵer â thechnoleg batri 2021.
• Symudiad cymdeithasol sylweddol tuag at opsiynau cludiant glanach, lleihau llygredd aer a gwella iechyd y cyhoedd.
• Ymchwydd yn y galw am gerbydau trydan, gan greu cyfleoedd gwaith newydd ym maes gweithgynhyrchu, ymchwil a datblygu yn y sector ynni glân.
• Llywodraethau'n buddsoddi mewn seilwaith gwefru ac yn darparu cymhellion i gyflymu'r broses o drosglwyddo i gerbydau trydan, lleihau dibyniaeth ar danwydd ffosil a hyrwyddo annibyniaeth ynni.
• Llai o dagfeydd traffig a llygredd sŵn, gan wella ansawdd bywyd trigolion.
• Arloesi mewn storio ynni adnewyddadwy, gan alluogi integreiddio ffynonellau ynni ysbeidiol fel solar a gwynt i'r grid pŵer, gan feithrin system ynni fwy cynaliadwy a gwydn.
• Dirywiad posibl mewn swyddi gweithgynhyrchu modurol traddodiadol a chynnydd yn y galw am weithwyr medrus yn y diwydiant cerbydau trydan.

Cwestiynau i'w hystyried

• Sut arall y gall batris gwell wella'ch profiad gyrru?
• A oes yna dechnolegau batri cenhedlaeth nesaf eraill y credwch a allai fod â mwy o botensial na batris graphene-alwminiwm?