Подобри EV батерии: батериите од следната генерација кои се полнат побрзо и не се прегреваат

• автор:
• име на авторот

  Quantumrun Foresight
• Ноември 30, 2021

Пејзажот на складирање енергија драматично се трансформираше, со значително намалување на трошоците и подобрени перформанси на литиум-јонските батерии. Дополнително, пробивот во батериите базирани на графен нуди супериорна ефикасност, побрзо полнење и зголемен капацитет за складирање. Овие достигнувања може да доведат до почист транспорт, отворање работни места во секторот за чиста енергија, владини инвестиции во инфраструктура за полнење и иновации во складирањето на обновливите извори на енергија.

Подобро EV батерии контекст

Во 1991 година, литиум-јонската батерија со капацитет од 1 киловат-час (kWh) беше по цена од неверојатни 7,500 американски долари, според истражувачката организација „Нашиот свет во податоци“. За да го ставиме ова во перспектива, ако Nissan Leaf, популарен модел на електричен автомобил, беше достапен во тоа време, цената само на неговата батерија ќе беше 300,000 американски долари. Оваа висока цена беше значајна бариера за широко распространето усвојување на електрични возила (ЕВ) и други технологии зависни од ефикасно складирање енергија.

Сепак, пејзажот на складирање енергија е драматично преобликуван со текот на годините поради брзиот напредок во капацитетот за складирање, компонентите на батериите и методите на производство. До 2018 година, цената на литиум-јонската батерија со ист капацитет опадна за 97 отсто на само 181 американски долари. Ова драстично намалување на трошоците ги направи технологиите кои се потпираат на овие батерии, како што се електричните автомобили и системите за обновлива енергија, финансиски попристапни за поширок опсег на потрошувачи и бизниси.

Покрај значителното намалување на трошоците, перформансите на литиум-јонските батерии, исто така, забележаа значителни подобрувања. Во 1991 година, еден литар батерија може да складира само 200 ват-часови (Wh) енергија. Сепак, до 2016 година, истиот волумен на батерија може да складира над 700 Wh, што е повеќе од три пати повеќе од капацитетот. Ова подобрување во густината на енергијата овозможи покомпактни и поефикасни дизајни во различни технологии, од електрични возила до пренослива електроника, што дополнително го поттикнува прифаќањето и влијанието на овие технологии.

Нарушувачко влијание

Пробивот во технологијата на батерии што користи графен, материјал базиран на јаглерод, има потенцијал за длабоки долгорочни влијанија на различни фронтови. Освен неговата супериорна ефикасност и одржливост во споредба со литиум-јонските, овој нов прототип покажува извонредни способности за полнење, со тестови кои покажуваат брзина на полнење 70 пати поголема од традиционалните модели на литиум-јони. Покрај тоа, има три пати поголем капацитет за складирање, обезбедувајќи продолжено време на користење и намалувајќи ја потребата за често полнење.

Една значајна предност на оваа батерија базирана на графен е нејзината способност да работи без ограничување на амперите, со што се елиминира ризикот од прегревање. Ова ја отстранува потребата од механизам за ладење, кој обично зафаќа значителен простор во батеријата. Овој развој се однесува на критичните проблеми во врска со анксиозноста на опсегот и инфраструктурата за полнење.

Овој пробив го привлече вниманието на компаниите како UniQuest и Graphene Manufacturing Group (GMG) во Австралија, кои активно истражуваат начини да ја зголемат технологијата и да донесат графен-алуминиумски батерии на пазарот. Зголемениот интерес и инвестициите во овој простор го истакнуваат зголемениот акцент на производството на батерии кои не само што се лесни и ефикасни, туку и еколошки и можат да се рециклираат. Бидејќи компаниите продолжуваат да ги усовршуваат и оптимизираат батериите базирани на графен, нивното користење може да се прошири надвор од ЕВ во различни индустрии, како што се преносливата електроника, воздушната и складирањето на обновлива енергија.

Импликации од подобри EV батерии

Пошироките импликации на подобрите EV батерии може да вклучуваат:

• Помали EV батерии кои може да се заменат или полнат за неколку минути, што исто така го поттикнува растот на станиците за полнење на EV.
• Помалку батерии на депониите бидејќи EV батериите стануваат потрајни и можат полесно да се рециклираат.
• Електричните возила продолжуваат да паѓаат во цената бидејќи бројот и големината на батериите потребни за овие возила се намалуваат, а сето тоа сè уште го покажува истото складирање на енергија и перформансите на енергија како технологијата на батерии од 2021 година.
• Значајна социјална промена кон почисти транспортни опции, намалување на загадувањето на воздухот и подобрување на јавното здравје.
• Наплив на побарувачка за ЕВ, создавајќи нови работни места во производството, истражувањето и развојот во секторот за чиста енергија.
• Владите инвестираат во инфраструктура за полнење и обезбедуваат стимулации за забрзување на транзицијата кон ЕВ, намалувајќи ја зависноста од фосилни горива и промовирајќи енергетска независност.
• Намален сообраќаен метеж и загадување со бучава, подобрување на квалитетот на животот на жителите.
• Иновации во складирањето на обновливите извори на енергија, овозможувајќи интеграција на повремени извори на енергија како соларната и ветерот во електричната мрежа, поттикнувајќи поодржлив и поотпорен енергетски систем.
• Потенцијален пад на работните места во традиционалното производство на автомобили и пораст на побарувачката за квалификувани работници во индустријата за електрични возила.

Прашања што треба да се разгледаат

• Како инаку подобрите батерии можат да го подобрат вашето искуство во возењето?
• Дали постојат други технологии за батерии од следната генерација за кои мислите дека може да имаат поголем потенцијал од графен-алуминиумските батерии?