Yaxshiroq EV batareyalari: tezroq zaryadlanadigan va qizib ketmaydigan keyingi avlod batareyalari

• Muallif:
• Muallifning ismi

  Kvant davrini bashorat qilish
• Noyabr 30, 2021

Energiyani saqlash landshafti sezilarli darajada o'zgardi, lityum-ion batareyalarning narxi sezilarli darajada pasaydi va yaxshilandi. Bundan tashqari, grafen asosidagi akkumulyatorlardagi yutuq yuqori samaradorlik, tezroq zaryadlash va saqlash hajmini oshiradi. Ushbu yutuqlar toza transport, toza energiya sohasida ish o'rinlari yaratilishi, infratuzilmani zaryadlash uchun davlat investitsiyalari va qayta tiklanadigan energiyani saqlash bo'yicha innovatsiyalarga olib kelishi mumkin.

Yaxshiroq EV batareyalari konteksti

1991 yilda "Our World in Data" tadqiqot tashkiloti ma'lumotlariga ko'ra, quvvati 1 kilovatt-soat (kVt/soat) bo'lgan litiy-ion batareyasi hayratlanarli 7,500 dollarga baholangan. Buni nuqtai nazarga qaratsak, agar o'sha vaqt ichida mashhur elektromobil modeli bo'lgan Nissan Leaf sotuvga qo'yilgan bo'lsa, uning birgina akkumulyatorining narxi 300,000 XNUMX AQSh dollarini tashkil qilgan bo'lardi. Ushbu yuqori xarajat elektr transport vositalari (EV) va energiyani samarali saqlashga bog'liq bo'lgan boshqa texnologiyalarning keng qo'llanilishiga jiddiy to'siq bo'ldi.

Biroq, saqlash hajmi, batareya komponentlari va ishlab chiqarish usullarining jadal rivojlanishi tufayli energiya saqlash landshafti yillar davomida keskin o'zgartirildi. 2018 yilga kelib, xuddi shunday quvvatga ega litiy-ionli batareyaning narxi 97 foizga tushib, atigi 181 dollarni tashkil qildi. Narxlarning keskin pasayishi elektromobillar va qayta tiklanadigan energiya tizimlari kabi ushbu akkumulyatorlarga tayanadigan texnologiyalarni kengroq iste'molchilar va korxonalar uchun moliyaviy jihatdan qulayroq qildi.

Xarajatlarni sezilarli darajada kamaytirishga qo'shimcha ravishda, lityum-ion batareyalarning ishlashi ham sezilarli yaxshilanishlarni ko'rdi. 1991 yilda bir litr batareya atigi 200 vatt-soat (Wh) energiyani saqlashi mumkin edi. Biroq, 2016 yilga kelib, xuddi shunday hajmdagi akkumulyator 700 Vt soatdan ko'proq quvvatni saqlashi mumkin, bu esa sig'imdan uch barobar ko'proq. Energiya zichligining bunday yaxshilanishi elektr transport vositalaridan tortib ko'chma elektronikagacha bo'lgan turli xil texnologiyalarda yanada ixcham va samarali dizaynlarni yaratishga imkon berdi, bu esa ushbu texnologiyalarning o'zlashtirilishi va ta'sirini yanada kuchaytirdi.

Buzg'unchi ta'sir

Uglerodga asoslangan material bo'lgan grafendan foydalangan holda batareya texnologiyasidagi yutuq turli jabhalarga uzoq muddatli chuqur ta'sir ko'rsatishi mumkin. Lityum-ionga nisbatan yuqori samaradorlik va barqarorlikdan tashqari, ushbu yangi prototip ajoyib zaryadlash qobiliyatini namoyish etadi, sinovlar an'anaviy lityum-ion modellarga qaraganda 70 baravar tezroq zaryadlash tezligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, u uch baravar ko'proq saqlash hajmiga ega bo'lib, uzoqroq foydalanish vaqtini ta'minlaydi va tez-tez zaryadlash zaruratini kamaytiradi.

Ushbu grafenga asoslangan batareyaning muhim afzalligi uning haddan tashqari qizib ketish xavfini yo'qotib, amper chegarasisiz ishlash qobiliyatidir. Bu, odatda, batareyada katta hajmdagi joyni egallagan sovutish mexanizmiga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi. Ushbu ishlanma diapazon tashvishi va zaryadlash infratuzilmasi bilan bog'liq muhim muammolarni hal qiladi.

Ushbu yutuq Avstraliyadagi UniQuest va Graphene Manufacturing Group (GMG) kabi kompaniyalarning e'tiborini tortdi, ular texnologiyani kengaytirish va grafen-alyuminiy batareyalarni bozorga olib chiqish yo'llarini faol ravishda o'rganmoqda. Ushbu sohaga qiziqish ortib borayotgani va investitsiyalar nafaqat engil va samarali, balki ekologik toza va qayta ishlanadigan batareyalar ishlab chiqarishga tobora ortib borayotgan e'tiborni ta'kidlamoqda. Kompaniyalar grafenga asoslangan batareyalarni yaxshilash va optimallashtirishda davom etar ekan, ulardan foydalanish EV'lardan tashqari, portativ elektronika, aerokosmik va qayta tiklanadigan energiyani saqlash kabi turli sohalarga ham tarqalishi mumkin.

Yaxshiroq EV batareyalarining oqibatlari

Yaxshiroq EV batareyalarining kengroq oqibatlari quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

• Bir necha daqiqada almashtirilishi yoki zaryadlanishi mumkin bo'lgan kichikroq EV batareyalari ham EV zaryadlash stantsiyalarining o'sishiga turtki beradi.
• Chiqindixonalarda kamroq batareyalar mavjud, chunki EV akkumulyatorlari bardoshli bo'lib, qayta ishlanishi osonroq bo'ladi.
• Ushbu transport vositalari uchun zarur bo'lgan batareyalar soni va hajmi qisqargani sababli, EV'lar narxi pasayishda davom etmoqda, shu bilan birga 2021 yilgi akkumulyator texnologiyasi bilan bir xil energiya saqlash va quvvat ko'rsatkichlarini namoyish etadi.
• Toza transport imkoniyatlariga, havo ifloslanishini kamaytirishga va aholi salomatligini yaxshilashga sezilarli ijtimoiy siljish.
• EVlarga bo'lgan talabning ortishi, toza energiya sohasida ishlab chiqarish, tadqiqot va ishlanmalarda yangi ish o'rinlarini yaratish.
• Hukumatlar infratuzilmani to'lashga sarmoya kiritmoqda va EVsga o'tishni tezlashtirish, qazib olinadigan yoqilg'iga qaramlikni kamaytirish va energiya mustaqilligini rag'batlantirish uchun imtiyozlar beradi.
• Avtotransport tirbandligi va shovqinning ifloslanishini kamaytirish, aholining hayot sifatini yaxshilash.
• Qayta tiklanadigan energiyani saqlash sohasidagi innovatsiyalar, quyosh va shamol kabi uzluksiz energiya manbalarini elektr tarmog'iga integratsiya qilish, yanada barqaror va bardoshli energiya tizimini rivojlantirish.
• An'anaviy avtomobil ishlab chiqarish bo'yicha ish o'rinlarining potentsial pasayishi va EV sanoatida malakali ishchilarga talabning oshishi.

Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan savollar

• Yana qanday yaxshi batareyalar haydash tajribangizni yaxshilashi mumkin?
• Sizning fikringizcha, grafen-alyuminiy batareyalardan ko'ra ko'proq salohiyatga ega bo'lishi mumkin bo'lgan boshqa yangi avlod batareya texnologiyalari bormi?