Лучшие аккумуляторы для электромобилей: аккумуляторы следующего поколения, которые заряжаются быстрее и не перегреваются

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 30 ноября 2021

Ситуация с хранением энергии кардинально изменилась благодаря значительному снижению затрат и повышению производительности литий-ионных батарей. Кроме того, прорыв в батареях на основе графена обеспечивает превосходную эффективность, более быструю зарядку и увеличенную емкость аккумулятора. Эти достижения могут привести к более чистому транспорту, созданию рабочих мест в секторе экологически чистой энергетики, государственным инвестициям в зарядную инфраструктуру и инновациям в области хранения возобновляемой энергии.

Улучшенный контекст аккумуляторов для электромобилей

По данным исследовательской организации Our World in Data, в 1991 году литий-ионная батарея емкостью 1 киловатт-час (кВтч) стоила ошеломляющие 7,500 долларов США. Для сравнения: если бы в то время была доступна популярная модель электромобиля Nissan Leaf, стоимость одного только аккумулятора составила бы 300,000 XNUMX долларов США. Эта высокая стоимость стала серьезным препятствием для широкого внедрения электромобилей (EV) и других технологий, основанных на эффективном хранении энергии.

Однако за прошедшие годы ландшафт хранения энергии кардинально изменился из-за быстрого прогресса в области хранения энергии, компонентов аккумуляторов и методов производства. К 2018 году стоимость литий-ионного аккумулятора такой же емкости упала на 97 процентов и составила всего 181 доллар США. Такое резкое снижение стоимости сделало технологии, основанные на этих батареях, такие как электромобили и системы возобновляемых источников энергии, более финансово доступными для более широкого круга потребителей и предприятий.

Помимо значительного снижения затрат, производительность литий-ионных батарей также существенно улучшилась. В 1991 году литр батареи мог хранить только 200 ватт-часов (Втч) энергии. Однако к 2016 году тот же объем батареи сможет хранить более 700 Втч, что более чем в три раза превышает емкость. Такое улучшение плотности энергии позволило создать более компактные и эффективные конструкции в различных технологиях, от электромобилей до портативной электроники, что еще больше способствовало внедрению и влиянию этих технологий.

Разрушительное воздействие

Прорыв в технологии производства аккумуляторов с использованием графена, материала на основе углерода, может оказать глубокое долгосрочное воздействие на различных фронтах. Помимо превосходной эффективности и устойчивости по сравнению с литий-ионными аккумуляторами, этот новый прототип демонстрирует замечательные возможности зарядки: тесты показали, что скорость зарядки в 70 раз выше, чем у традиционных литий-ионных моделей. Более того, его емкость памяти в три раза больше, что увеличивает время использования и снижает необходимость частой подзарядки.

Одним из существенных преимуществ этой батареи на основе графена является ее способность работать без ограничения по силе тока, что исключает риск перегрева. Это устраняет необходимость в механизме охлаждения, который обычно занимает значительное пространство внутри батареи. Эта разработка решает критические проблемы, связанные с беспокойством о дальности полета и инфраструктурой зарядки.

Этот прорыв привлек внимание таких компаний, как UniQuest и Graphene Manufacturing Group (GMG) в Австралии, которые активно изучают способы масштабирования технологии и вывода на рынок графено-алюминиевых батарей. Растущий интерес и инвестиции в эту сферу подчеркивают растущее внимание к производству аккумуляторов, которые не только легкие и эффективные, но также экологически чистые и пригодные для вторичной переработки. Поскольку компании продолжают совершенствовать и оптимизировать батареи на основе графена, их использование может выйти за рамки электромобилей и перейти в различные отрасли, такие как портативная электроника, аэрокосмическая промышленность и хранение возобновляемой энергии.

Последствия улучшения аккумуляторов для электромобилей

Более широкие последствия улучшения аккумуляторов для электромобилей могут включать:

• Аккумуляторы меньшего размера для электромобилей, которые можно заменить или зарядить за считанные минуты, также стимулируют рост зарядных станций для электромобилей.
• Меньше аккумуляторов на свалках, поскольку аккумуляторы для электромобилей становятся более долговечными и их легче перерабатывать.
• Цены на электромобили продолжают падать, поскольку количество и размер аккумуляторов, необходимых для этих транспортных средств, сокращаются, при этом они по-прежнему демонстрируют те же характеристики хранения энергии и мощности, что и аккумуляторные технологии 2021 года.
• Значительный социальный сдвиг в сторону более чистого транспорта, снижения загрязнения воздуха и улучшения здоровья населения.
• Рост спроса на электромобили создает новые возможности трудоустройства в сфере производства, исследований и разработок в секторе чистой энергетики.
• Правительства инвестируют в зарядную инфраструктуру и предоставляют стимулы для ускорения перехода на электромобили, снижения зависимости от ископаемого топлива и продвижения энергетической независимости.
• Снижение пробок на дорогах и шумового загрязнения, повышение качества жизни жителей.
• Инновации в области хранения возобновляемой энергии, позволяющие интегрировать в энергосистему прерывистые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, что способствует созданию более устойчивой и отказоустойчивой энергетической системы.
• Потенциальное сокращение традиционных рабочих мест в автомобильной промышленности и рост спроса на квалифицированных работников в индустрии электромобилей.

Вопросы для рассмотрения

• Как еще более качественные аккумуляторы могут улучшить ваши впечатления от вождения?
• Существуют ли другие аккумуляторные технологии следующего поколения, которые, по вашему мнению, могут иметь больший потенциал, чем графен-алюминиевые батареи?