Geresnės EV baterijos: naujos kartos baterijos, kurios įkraunamos greičiau ir neperkaista

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Lapkritis 30, 2021

Energijos kaupimo aplinka labai pasikeitė, smarkiai sumažėjo sąnaudos ir pagerėjo ličio jonų baterijų veikimas. Be to, grafeno pagrindu pagamintų baterijų proveržis užtikrina didesnį efektyvumą, greitesnį įkrovimą ir didesnę saugojimo talpą. Ši pažanga gali paskatinti švaresnį transportą, darbo vietų kūrimą švarios energijos sektoriuje, vyriausybės investicijas į įkrovimo infrastruktūrą ir atsinaujinančios energijos kaupimo naujoves.

Geresnis EV baterijų kontekstas

Remiantis tyrimų organizacija „Our World in Data“, 1991 m. 1 kilovatvalandės (kWh) ličio jonų akumuliatoriaus kaina buvo stulbinanti 7,500 USD. Jei per tą laiką būtų buvęs populiarus elektromobilio modelis Nissan Leaf, vien jo akumuliatoriaus kaina būtų buvusi 300,000 XNUMX USD. Šios didelės kainos buvo didelė kliūtis plačiam elektra varomų transporto priemonių (EV) ir kitų technologijų, priklausančių nuo efektyvaus energijos kaupimo, diegimui.

Tačiau energijos kaupimo kraštovaizdis bėgant metams buvo dramatiškai pakeistas dėl sparčios saugojimo talpos, baterijų komponentų ir gamybos metodų pažangos. Iki 2018 m. tokios pat talpos ličio jonų akumuliatoriaus kaina sumažėjo 97 procentais ir sudarė vos 181 USD. Dėl drastiško sąnaudų sumažėjimo technologijos, kurios remiasi šiomis baterijomis, pavyzdžiui, elektromobiliai ir atsinaujinančios energijos sistemos, tapo finansiškai prieinamesnės platesniam vartotojų ir įmonių ratui.

Be reikšmingo sąnaudų sumažinimo, ličio jonų baterijų našumas taip pat labai pagerėjo. 1991 metais litras akumuliatoriaus galėjo sutalpinti tik 200 vatvalandžių (Wh) energijos. Tačiau iki 2016 m. tokio pat tūrio baterija galėtų sutalpinti daugiau nei 700 Wh, daugiau nei tris kartus didesnę talpą. Šis energijos tankio pagerėjimas leido sukurti kompaktiškesnius ir efektyvesnius įvairių technologijų dizainus, nuo elektrinių transporto priemonių iki nešiojamosios elektronikos, ir tai dar labiau paskatino šių technologijų pritaikymą ir poveikį.

Trikdantis poveikis

Baterijų technologijos proveržis, naudojant grafeną, anglies pagrindu pagamintą medžiagą, gali turėti didelį ilgalaikį poveikį įvairiose srityse. Be didesnio efektyvumo ir tvarumo, palyginti su ličio jonais, šis naujas prototipas pasižymi puikiomis įkrovimo galimybėmis, o bandymai rodo, kad įkrovimo greitis yra 70 kartų didesnis nei tradicinių ličio jonų modelių. Be to, jis turi tris kartus didesnę atminties talpą, todėl prailgėja naudojimo laikas ir sumažėja poreikis dažnai įkrauti.

Vienas iš reikšmingų šios grafeno baterijos pranašumų yra jos gebėjimas veikti be amperų ribos, todėl pašalinama perkaitimo rizika. Tai pašalina aušinimo mechanizmo poreikį, kuris paprastai užima daug vietos akumuliatoriuje. Ši plėtra sprendžia svarbias problemas, susijusias su nuotolio nerimu ir įkrovimo infrastruktūra.

Šis proveržis atkreipė tokių kompanijų kaip „UniQuest“ ir „Graphene Manufacturing Group“ (GMG) Australijoje dėmesį, kurios aktyviai ieško būdų, kaip išplėsti technologiją ir pateikti rinkai grafeno-aliuminio baterijas. Didėjantis susidomėjimas ir investicijos į šią erdvę išryškina vis didesnį dėmesį ne tik lengvų ir efektyvių, bet ir aplinkai nekenksmingų bei perdirbamų akumuliatorių gamybai. Įmonėms toliau tobulinant ir optimizuojant grafeno pagrindu pagamintas baterijas, jos gali būti naudojamos ne tik elektromobiliams, bet ir įvairiose pramonės šakose, tokiose kaip nešiojama elektronika, aviacija ir atsinaujinančios energijos kaupimas.

Geresnių EV baterijų pasekmės

Platesnės geresnių EV baterijų pasekmės gali būti:

• Mažesnės EV baterijos, kurias galima pakeisti arba įkrauti per kelias minutes, taip pat skatina EV įkrovimo stočių augimą.
• Mažiau baterijų sąvartynuose, nes elektromobilių akumuliatoriai tampa patvaresni ir gali būti lengviau perdirbami.
• Elektromobilių kainos ir toliau mažėja, nes mažėja šioms transporto priemonėms reikalingų akumuliatorių skaičius ir dydis, o energijos kaupimas ir galia išlieka tokia pati kaip 2021 m.
• Reikšmingas socialinis perėjimas prie švaresnių transporto galimybių, oro taršos mažinimo ir visuomenės sveikatos gerinimo.
• Padidėjusi elektromobilių paklausa sukuria naujų darbo vietų gamybos, mokslinių tyrimų ir plėtros srityse švarios energijos sektoriuje.
• Vyriausybės, investuojančios į įkrovimo infrastruktūrą ir teikiančios paskatas paspartinti perėjimą prie EV, mažindamos priklausomybę nuo iškastinio kuro ir skatindamos energetinę nepriklausomybę.
• Sumažėjusios eismo spūstys ir triukšmo tarša, gerinanti gyventojų gyvenimo kokybę.
• Atsinaujinančios energijos kaupimo naujovės, leidžiančios į elektros tinklą integruoti pertrūkius energijos šaltinius, tokius kaip saulė ir vėjas, skatinantys tvaresnę ir atsparesnę energijos sistemą.
• Galimas tradicinių automobilių gamybos darbo vietų sumažėjimas ir kvalifikuotų darbuotojų paklausos padidėjimas elektromobilių pramonėje.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Kaip dar geresni akumuliatoriai gali pagerinti jūsų vairavimo patirtį?
• Ar yra kitų naujos kartos baterijų technologijų, kurios, jūsų nuomone, gali turėti didesnį potencialą nei grafeno-aliuminio baterijos?