Рӯзи чоршанбеи дарпешистода, 24 ноябр, мизи мудаввари охирини «Рондан ба оянда» муҳокима хоҳад шуд, ки ояндаи истеҳсоли батареяи Канада чӣ гуна буда метавонад. Новобаста аз он ки шумо як оптимист ҳастед - шумо воқеан боварӣ доред, ки ҳама мошинҳо то соли 2035 электрикӣ хоҳанд шуд - ё шумо фикр мекунед, ки мо ба ин ҳадафи шӯҳратпараст нахоҳем расид, мошинҳои бо батарея таъминшуда қисми муҳими ояндаи мо мебошанд. Агар Канада мехоҳад як қисми ин инқилоби электрикӣ бошад, мо бояд роҳеро пайдо кунем, ки дар оянда истеҳсолкунандаи пешбари системаҳои энергетикии автомобилӣ гардем. Барои бубинед, ки оянда чӣ гуна аст, мизи мудаввари охирини истеҳсоли батареяро барои мо дар Канада рӯзи чоршанбе дар соати 11:00 ба вақти Шарқӣ тамошо кунед.
Дар бораи батареяҳои ҳолати сахт фаромӯш кунед. Айнан ҳамин чиз ба ҳама овозаҳо дар бораи анодҳои кремний дахл дорад. Ҳатто батареяи алюминии ҳаво, ки дар хона барқ ​​​​пур карда намешавад, ҷаҳони мошинҳои барқиро такон дода наметавонад.
Батареяи сохторӣ чист? Бале, ин саволи хуб аст. Хушбахтона барои ман, ки намехоҳад вонамуд кунад, ки шояд таҷрибаи муҳандисӣ надорам, ҷавоб оддӣ аст. Мошинҳои электрикии ҳозира аз батареяҳое, ки дар мошин насб карда шудаанд, кор мекунанд. Оҳ, мо роҳи нави пинҳон кардани сифати онҳоро пайдо кардем, яъне сохтани ҳамаи ин батареяҳои литий-ионӣ дар фарши шасси ва сохтани платформаи "скейтборд", ки ҳоло бо тарҳи EV синоним аст. Аммо онхо хануз аз мошин чудоанд. Илова, агар хоҳед.
Батареяҳои сохторӣ бо сохтани тамоми шасси аз ҳуҷайраҳои батарея ин парадигмаро вайрон мекунанд. Дар ояндаи ба назар орзунашаванда на танхо фарши борбардор на аз батареяхо, балки кисмхои муайяни бадан сутунхои А, бомхо ва хатто, чунон ки муассисаи илмй нишон дод, имконпазир аст. ҳуҷраи фишурдашудаи филтри ҳаво - на танҳо бо батареяҳо муҷаҳҳаз шудааст, балки дар асл аз батареяҳо иборат аст. Ба ибораи Маршалл Маклухани бузург, мошин батарея аст.
Хуб, гарчанде ки батареяҳои муосири литий-ион ба назар технологияи баланд доранд, онҳо вазнинанд. Зичии энергетикии литий ион нисбат ба бензин хеле камтар аст, аз ин рӯ барои ноил шудан ба як диапазон ба мошинҳои сӯзишвории истихроҷшаванда, батареяҳо дар EV-ҳои муосир хеле калонанд. Хеле калон.
Муҳимтар аз ҳама, онҳо вазнинанд. Мисли вазнин дар "бори васеъ". Формулаи асосие, ки дар айни замон барои ҳисоб кардани зичии энергияи батарея истифода мешавад, ин аст, ки ҳар як килограмм иони литий метавонад тақрибан 250 ватт-соат нерӯи барқ ​​тавлид кунад. Ё дар ҷаҳони ихтисорот, муҳандисон бартарӣ медиҳанд, 250 Вт / кг.
Каме ҳисоб кунед, батареяи 100 кВт/соат мисли Тесла аст, ки ба батареяи Model S пайваст карда шудааст, яъне ба ҳар куҷое, ки равед, шумо тақрибан 400 кг батареяро кашола мекунед. Ин беҳтарин ва самараноктарин барнома аст. Барои мо, одамони оддӣ, тахмин кардан дурусттар аст, ки батареяи 100 кВт соат тақрибан 1000 фунт вазн дорад. Чунончи ним тонна.
Акнун чизеро ба мисли Hummer SUT-и нав тасаввур кунед, ки иқтидори бортӣ то 213 кВт/соат дорад. Ҳатто агар генерал баъзе пешрафтҳоро дар самаранокӣ пайдо кунад, Hummer боло то ҳол тақрибан як тонна батареяро кашола хоҳад кард. Бале, вай дуртар меронад, аммо аз сабаби ин ҳама бартариятҳои иловагӣ, афзоиши диапазон ба ду баробар зиёд шудани батарея мувофиқат намекунад. Албатта, мошини боркаши он бояд муҳаррики пурқувваттар, яъне камтар самаранок дошта бошад, то мувофиқат кунад. Фаъолияти алтернативаҳои сабуктар ва кӯтоҳтар. Тавре ки ҳар як муҳандиси мошинсозӣ (хоҳ барои суръат ё сарфаи сӯзишворӣ) ба шумо мегӯяд, вазн душман аст.
Дар ин ҷо батареяи сохторӣ ворид мешавад. Бо сохтани мошинҳо аз батареяҳо ба ҷои илова кардани онҳо ба сохторҳои мавҷуда, аксари вазни изофӣ аз байн меравад. Ба андозаи муайян — яъне вакте ки хамаи чизхои конструк-тивй ба аккумуляторхо мубаддал мешаванд — зиёд кардани доираи крейсерии мошин боиси кам шудани вазн мегардад.
Тавре ки шумо интизор будед - зеро ман медонам, ки шумо дар он ҷо фикр мекунед, ки "Чӣ идеяи олӣ аст!" - дар роҳи ин ҳалли оқилона монеаҳо мавҷуданд. Аввал ин аст, ки қобилияти сохтани батареяҳо аз маводҳо, ки онҳоро на танҳо ҳамчун анодҳо ва катодҳо барои ҳама гуна батареяҳои асосӣ, балки ба қадри кофӣ қавӣ ва хеле сабук истифода бурдан мумкин аст! -Сохторе, ки метавонад як мошини ду тоннагӣ ва мусофирони онро дастгирӣ кунад ва умедвор аст, ки он бехатар бошад.
Тааҷҷубовар нест, ки ду ҷузъи асосии батареяи пуриқтидори сохторӣ, ки то имрӯз аз ҷониби Донишгоҳи технологии Чалмерс сохта шудааст ва аз ҷониби Институти Технологии KTH, ду донишгоҳи машҳури муҳандисии Шветсия сармоягузорӣ шудааст - нахи карбон ва алюминий мебошанд. Аслан, нахи карбон ҳамчун электроди манфӣ истифода мешавад; электроди мусбат фосфати охани литийро истифода мебарад, фолгаи алюминии. Азбаски нахи карбон низ электронҳоро мегузаронад, ба нуқра ва миси вазнин лозим нест. Катод ва анодро матритсаи нахи шиша ҷудо нигоҳ медоранд, ки он инчунин электролит дорад, аз ин рӯ он на танҳо ионҳои литийро байни электродҳо интиқол медиҳад, балки бори сохториро байни ин ду тақсим мекунад. Шиддати номиналии ҳар як чунин ҳуҷайраи батарея 2,8 вольт аст ва ба монанди ҳама батареяҳои автомобилии электрикӣ, онро метавон якҷоя кард, то 400 В ё ҳатто 800 В, ки барои мошинҳои электрикии ҳаррӯза маъмул аст, истеҳсол карда шавад.
Гарчанде ки ин як ҷаҳиши равшан аст, ҳатто ин ҳуҷайраҳои баландтехнологӣ ба ҳама вақт омода нестанд. Зичии энергетикии онҳо дар як килограмм танҳо 25 ватт-соат ночиз аст ва сахтии сохтории онҳо 25 гигапаскал (GPa) аст, ки аз нахи шишаи чаҳорчӯба каме қавитар аст. Бо вуҷуди ин, бо маблағгузории Оҷонси миллии кайҳонии Шветсия, версияи охирин ҳоло ба ҷои электродҳои фолгаи алюминӣ нахи карбонро бештар истифода мебарад, ки муҳаққиқон иддао доранд, сахтӣ ва зичии энергетикӣ доранд. Дарвоқеъ, интизор меравад, ки ин батареяҳои навтарини карбон/карбон дар як килограмм то 75 ватт-соат нерӯи барқ ​​ва модули Янг 75 GPa истеҳсол кунанд. Ин зичии энергия то ҳол метавонад аз батареяҳои анъанавии литий-ион ақиб монад, аммо сахтии сохтории он ҳоло аз алюминий беҳтар аст. Ба ибораи дигар, батареяи диагоналии шасси автомобилии аз ин батареяҳо сохташуда метавонад аз ҷиҳати сохтор ба мисли батареяи аз алюминий сохташуда қавӣ бошад, аммо вазн хеле кам карда мешавад.
Истифодаи аввалини ин батареяҳои баландтехнологӣ қариб албатта электроникаи маишӣ мебошад. Профессори Чалмерс Лейф Асп гуфт: "Дар тӯли чанд сол комилан имконпазир аст, ки смартфон, ноутбук ё велосипеди барқӣ созад, ки танҳо нисфи вазни имрӯзро ташкил медиҳад ва бештар зичтар аст." Аммо, тавре ки масъули лоиҳа қайд кард, "Мо дар ин ҷо танҳо бо тасаввуроти мо маҳдуд ҳастем."
Батарея на танхо асоси мошинхои электрикии хозиразамон, балки звенои сусттарини он хам мебошад. Ҳатто пешгӯии хушбинтарин метавонад танҳо ду маротиба зичии энергияи кунуниро бубинад. Чӣ мешавад, агар мо мехоҳем, ки масофаи бениҳоят, ки ҳамаи мо ваъда додаем, ба даст орем - ва ба назар чунин мерасад, ки касе ҳар ҳафта барои як заряд 1000 километрро ваъда медиҳад? — Мо бояд назар ба илова кардани аккумуляторхо ба мошинхо бехтар кор кунем: мо бояд машинахоро аз аккумуляторхо созем.
Коршиносон мегӯянд, ки таъмири муваққатии бархе аз хатсайрҳои харобшуда, аз ҷумла шоҳроҳи Кокиҳалла чанд моҳ тӯл мекашад.
Postmedia ӯҳдадор аст, ки як форуми мубоҳисавии фаъол, вале хусусӣ нигоҳ дорад ва ҳамаи хонандагонро ташвиқ мекунад, ки андешаҳои худро дар бораи мақолаҳои мо мубодила кунанд. Барои пайдо шудани шарҳҳо дар вебсайт то як соат вақт лозим аст. Мо аз шумо хоҳиш мекунем, ки шарҳҳои худро мувофиқ ва эҳтиромона нигоҳ доред. Мо огоҳиҳои почтаи электрониро фаъол кардем - агар шумо ҷавоби шарҳ гиред, агар риштаи шарҳе, ки шумо пайравӣ мекунед, нав карда шавад ё шарҳи корбарро пайгирӣ кунед, шумо ҳоло паёми электронӣ хоҳед гирифт. Лутфан, барои маълумоти бештар ва тафсилот дар бораи чӣ гуна танзим кардани танзимоти почтаи электронӣ ба Роҳнамои ҷомеаи мо муроҷиат кунед.