Как водитель электромобиля с многолетним опытом работы за плечами я могу с уверенностью сказать, что будущее электромобилей выглядит ярче, чем когда-либо, благодаря многообещающим достижениям в области технологии твердотельных аккумуляторов. Перспектива увеличения дальности полета, повышения безопасности и снижения производственных затрат заставляет меня гудеть, как хорошо смазанная Тесла в солнечный день.
За последние пять лет или около того популярность электромобилей (EV) значительно возросла. Однако этот рост не обошёлся без проблем, таких как ограниченный радиус действия и медленное время зарядки. Эти трудности заставили многих потенциальных покупателей задаться вопросом, подходят ли им электромобили. Тем не менее, существует многообещающая технология, которая рекламируется как решение проблем, связанных с аккумуляторами, с которыми сталкиваются электромобили, — технология твердотельных аккумуляторов.
Эту технологию так долго разрекламировали, что на данный момент она кажется не только почти мифической, но и так, как будто мы никогда не увидим ее в реальном мире. Итак, каково сейчас состояние твердотельных батарей и как далеко мы от того, чтобы наконец увидеть их и пожинать плоды? Вот посмотрите.
Что такое твердотельные аккумуляторы?
Твердотельный аккумулятор функционирует как модернизированная версия обычных аккумуляторов, сохраняя между собой основные компоненты, такие как анод, катод и сепаратор. Однако, в отличие от традиционных батарей, в которых используется раствор жидкого электролита, твердотельные батареи включают в себя сам сепаратор в качестве электролитного материала. Это позволяет электронам перемещаться с одной стороны на другую, создавая функциональную цепь.
Результат? Аккумулятор становится значительно более компактным с точки зрения хранения энергии, что позволяет производителям либо вмещать больше энергии при тех же размерах, либо создавать батареи меньшего размера с эквивалентной энергетической емкостью. Кроме того, твердотельные аккумуляторы заряжаются намного быстрее, а это означает, что в случае с электромобилем вы будете тратить меньше времени на зарядных станциях, если зарядное устройство может выдерживать достаточную мощность.
Хотя технология твердотельных аккумуляторов не совсем нова, ее практическое применение ограничено из-за производственных сложностей и высокой стоимости, которые препятствуют ее широкому использованию. Однако инновации играют решающую роль в преодолении этих проблем. Предпринимаются усилия по снижению стоимости производства твердотельных батарей, тем самым делая их более доступными для более широкого использования.
По словам доктора Риджи Джаян, доцента кафедры машиностроения в Университете Карнеги-Меллон, одна из проблем, с которой в настоящее время сталкивается, заключается в том, что процесс производства твердых электролитов приводит к более высоким затратам, и элементы должны находиться под давлением. Более того, твердый электролит не проводит эффективно ионы лития, что влияет как на емкость, так и на долговечность, а также на стабильность. Однако благодаря продолжающимся исследованиям и разработкам ожидается, что эти проблемы будут решены в ближайшее время.
Не столь отдаленное будущее
Как аналитик, я следил за развитием технологии твердотельных аккумуляторов для электромобилей (EV) на протяжении последних нескольких лет, и, хотя это и является захватывающей перспективой, она еще не материализовалась в массовом производстве электромобилей. У всех на уме вопрос: насколько мы близки к тому, чтобы увидеть эти достижения? Хотя это и не является неизбежным, я считаю, что нам, возможно, придется подождать еще пару лет, прежде чем технология станет коммерчески жизнеспособной.
Большинство автопроизводителей в настоящее время участвуют в соревновании, известном как «гонка твердотельных аккумуляторов», используя различные тактики, такие как независимые исследования, стратегические альянсы и финансовая поддержка фирм, производящих твердотельные аккумуляторы. По словам Стефани Вальдес Стрити, директора по отраслевому анализу Cox Automotive, хотя выход на рынок твердотельных аккумуляторов не является неизбежным, потенциально они могут начать появляться к концу этого десятилетия. Большинство экспертов в этой области прогнозируют, что твердотельные батареи станут доступны для покупки примерно в 2030 году.
Значительная часть этого сводится к соперничеству. В прошлом году Toyota представила важные объявления о твердотельных батареях, но такие автопроизводители, как BMW, Mercedes-Benz и другие, также сделали заявления относительно этой технологии. Более того, Toyota сформировала альянс с Nissan и Panasonic в Японии, направленный на увеличение производства твердотельных аккумуляторов. Этот шаг направлен на сохранение конкурентоспособности японских компаний на рынке аккумуляторов, на котором в настоящее время доминируют Китай и Южная Корея. По сути, конкуренция усиливается.
Но прежде чем твердотельные батареи станут пригодными для потребителей, еще предстоит устранить некоторые трудности.
Высокие ожидания
Однако предполагает ли ажиотаж вокруг электромобилей (EV) то, что они смогут проехать более 1000 миль на одной зарядке? Хотя это интригующая возможность, до сих пор неясно, увидим ли мы этот диапазон в реальности.
Некоторые корпорации заявляют о значительном увеличении запаса хода электромобилей (EV), в то время как Toyota утверждает, что может обеспечить запас хода электромобилей примерно 900 миль на одной зарядке. Тем не менее, эта цифра исключительно высока и, вероятно, потребует большую батарею, производство которой является дорогостоящим. По словам Джаяна, новая аккумуляторная технология первоначально будет интегрирована в роскошные автомобили таких брендов, как Mercedes.
«Со временем мы увидим снижение цен», — говорит она.
Mercedes добился значительного прогресса в области технологии твердотельных аккумуляторов, заявив, что в их будущих автомобилях будут использоваться эти аккумуляторы, что потенциально увеличит запас хода до 80%. Этот скачок вперед отчасти обусловлен их инвестициями в компанию Factorial, занимающуюся производством аккумуляторов, предприятие, которое также поддерживают Hyundai и Stellantis.
Компания Factorial стремится достичь цели, которая позволит электромобилям (EV) следующего поколения проехать более 600 миль, при этом снизив вес примерно на 40%. Такое снижение веса не только увеличивает запас хода, но также снижает нагрузку на шины и делает электромобили более удобными для нашей дорожной сети.
И технология твердотельных аккумуляторов даже имеет преимущества в плане безопасности.
По словам Вальдеса Стрити, в этих батареях используются твердые электролиты, которые обычно негорючи и сохраняют стабильность при высоких температурах. Это свойство снижает вероятность пожаров и разливов химических веществ.
Следующее поколение
Проще говоря, похоже, что сейчас мы находимся на пороге создания готовых к использованию автомобилей, оснащенных надежными твердотельными батареями.
Похоже, среди экспертов существует общее мнение. Эти твердотельные аккумуляторы почти готовы к выходу на рынок, однако они остаются дорогостоящими, что делает их изначально подходящими для автомобилей премиум-класса с высокой ценой. Однако их реальное внедрение может привести к снижению затрат. По мере того, как все больше компаний, таких как Factorial, будут производить эти батареи, процесс станет более эффективным, а затраты снизятся, что в конечном итоге позволит использовать твердотельные батареи в доступных транспортных средствах.
Похоже, что в ближайшие годы роскошные электромобили смогут похвастаться исключительно увеличенным запасом хода. Между тем, более доступные электромобили могут включать твердотельные батареи меньшего размера, обеспечивающие запас хода, сопоставимый с сегодняшними моделями, использующими традиционную аккумуляторную технологию.
Судя по заявлению Джаяна, похоже, что твердотельные аккумуляторы могут стать многообещающим путем для разработки безопасных, экономичных и дальнобойных электромобилей, которые удовлетворят потребителей, желающих перейти от традиционных бензиновых автомобилей.
Смотрите также
- Формула 1: на Гран-при Канады неизбежна смена пилота?
- NASCAR: обновления квалификации Айовы-2024, полный стартовый состав
- NASCAR: Чартер Stewart-Haas Racing обретает удивительный дом в 2025 году
- Формула 1: Фанаты Ferrari получают плохие новости на фоне больших надежд на 2025 год
- Процесс производства электромобилей Tesla «Unboxed» раскрыт в патентной заявке
- Tesla Model 3 2024 года получит тот же диапазон EPA, что и ее предшественник
- Фанаты Формулы-1 ждут предстоящей смены Sky Sports в Монако
- Инди-500: Только один гонщик может заменить Кайла Ларсона
- Инди 500: Ситуация с Кайлом Ларсоном совсем не личная
- NASCAR: Бывший постоянный гонщик Кубка не «сворачивается» и подтверждает больше гонок
2024-09-16 21:27