Dina Rebo anu bakal datang, 24 Nopémber, méja buleud panganyarna ngeunaan Driving into the Future bakal ngabahas kumaha masa depan produksi batré Kanada. Naha anjeun optimis - anjeun leres-leres yakin yén sadaya mobil bakal janten listrik dina taun 2035-atanapi anjeun nyangka urang moal ngahontal tujuan ambisius éta, mobil anu didamel batré mangrupikeun bagian anu penting pikeun masa depan urang. Upami Kanada hoyong janten bagian tina révolusi listrik ieu, urang kedah milari jalan pikeun janten produsén utama sistem tenaga otomotif di hareup. Pikeun ningali kumaha masa depan, tingali méja bunder manufaktur batré panganyarna pikeun urang di Kanada Rebo ieu tabuh 11:00 WIB.
Poho ngeunaan batré solid-state. Sami lumaku pikeun sakabéh hype ngeunaan anoda silikon. Malah batré aluminium-hawa anu teu tiasa dicas di bumi henteu tiasa ngoyagkeun dunya kendaraan listrik.
Naon batré struktural? Muhun, ieu patarosan alus. Untungna pikeun kuring, anu henteu hoyong pura-pura kuring henteu gaduh kaahlian rékayasa, jawabanna sederhana. Mobil listrik ayeuna didamel ku batré anu dipasang dina mobil. Oh, kami parantos mendakan cara anyar pikeun nyumputkeun kualitasna, nyaéta ngawangun sadaya batré litium-ion ieu kana lantai sasis, nyiptakeun platform "skateboard" anu ayeuna sinonim sareng desain EV. Tapi aranjeunna tetep misah tina mobil. Tambihan-on, upami anjeun hoyong.
Batré struktural ngarobih paradigma ieu ku cara ngadamel sasis sadayana tina sél batré. Dina mangsa nu bakal datang sigana dreamlike, teu ukur lanté beban-bearing bakal-tinimbang ngandung-batré, tapi bagian nu tangtu awak-A-pilar, roofs, komo, salaku lembaga panalungtikan geus ditémbongkeun, mungkin , The filter hawa pressurized kamar-henteu ngan dilengkepan accu, tapi sabenerna constituted ku accu. Dina kecap tina Marshall McLuhan hébat, mobil téh batré a.
Nya, sanaos batré litium-ion modern katingalina téknologi luhur, aranjeunna beurat. Kapadetan énergi ion litium jauh langkung handap tibatan béngsin, janten pikeun ngahontal kisaran anu sami sareng kendaraan bahan bakar fosil, batré dina EV modéren ageung pisan. Gede pisan.
Anu langkung penting, aranjeunna beurat. Sapertos beurat dina "beban lega". Rumus dasar anu ayeuna dianggo pikeun ngitung dénsitas énergi batré nyaéta unggal kilogram ion litium tiasa ngahasilkeun listrik kira-kira 250 watt-jam. Atanapi di dunya singketan, insinyur langkung milih, 250 Wh/kg.
Laksanakeun matematika sakedik, batré 100 kWh sapertos Tesla dicolokkeun kana batré Model S, anu hartosna dimana waé anjeun angkat, anjeun bakal nyered batré 400 kg. Ieu mangrupikeun aplikasi anu pangsaéna sareng paling éfisién. Pikeun urang awam, bisa jadi leuwih akurat keur estimasi batré 100 kWh beuratna kira 1.000 pon. Sapertos satengah ton.
Ayeuna bayangkeun hal sapertos Hummer SUT énggal, anu nyatakeun gaduh kakuatan onboard dugi ka 213 kWh. Sanaos umum mendakan sababaraha terobosan dina efisiensi, Hummer luhur masih bakal nyered sakitar ton batré. Sumuhun, éta bakal ngajalankeun leuwih tebih, tapi kusabab sagala kaunggulan tambahan ieu, paningkatan dina rentang teu saluyu jeung duka kali batréna. Tangtosna, treuk na kedah gaduh mesin anu langkung kuat - nyaéta, kirang efisien - pikeun cocog. Kinerja alternatif anu langkung hampang, langkung pondok. Sapertos unggal insinyur otomotif (naha pikeun laju atanapi ékonomi bahan bakar) bakal nyarioskeun ka anjeun, beurat mangrupikeun musuh.
Ieu dimana batré struktural asalna di. Ku ngawangun mobil tina accu tinimbang nambahkeun kana struktur aya, lolobana beurat ditambahkeun disappears. Ka extent tangtu-nyaéta, nalika sagala hal struktural dirobah jadi accu-ngaronjatna rentang cruising mobil urang ngakibatkeun ampir euweuh leungitna beurat.
Salaku bakal nyangka-sabab kuring nyaho anjeun linggih di dinya mikir "Naon gagasan hébat!"-Aya halangan pikeun solusi pinter ieu. Anu kahiji nyaéta ngawasaan kamampuan ngadamel batré tina bahan anu tiasa dianggo henteu ngan ukur anoda sareng katoda pikeun batré dasar, tapi ogé cukup kuat-sareng lampu pisan! -A struktur nu bisa ngarojong mobil dua ton jeung panumpang na, sarta eta miharep éta bakal aman.
Teu anéh, dua komponén utama batré struktural pangkuatna nepi ka ayeuna-dijieun ku Chalmers Universitas Téknologi sarta invested ku KTH Royal Institute of Technology, dua universitas rékayasa kawentar Swedia urang - serat karbon jeung aluminium. Intina, serat karbon dipaké salaku éléktroda négatip; éléktroda positif ngagunakeun litium beusi fosfat coated aluminium foil. Kusabab serat karbon ogé ngalaksanakeun éléktron, teu perlu pérak beurat jeung tambaga. Katoda sareng anoda dipisahkeun ku matriks serat gelas anu ogé ngandung éléktrolit, ku kituna henteu ngan ukur ngangkut ion litium antara éléktroda, tapi ogé ngadistribusikaeun beban struktural antara dua. Tegangan nominal unggal sél batré sapertos 2,8 volt, sareng sapertos sadaya batré kendaraan listrik ayeuna, éta tiasa digabungkeun pikeun ngahasilkeun 400V atanapi bahkan 800V umum pikeun kendaraan listrik sapopoé.
Sanaos ieu kabisat anu jelas, bahkan sél téknologi tinggi ieu henteu acan siap pikeun waktos perdana. Kapadetan énergina ngan ukur 25 watt-jam per kilogram, sareng kaku strukturalna nyaéta 25 gigapascals (GPa), anu ngan ukur langkung kuat tibatan serat gelas pigura. Sanajan kitu, kalawan waragad ti Badan Spasi Nasional Swedia, versi panganyarna kiwari ngagunakeun serat karbon leuwih ti éléktroda aluminium foil, nu peneliti ngaku boga stiffness jeung dénsitas énergi. Kanyataanna, batré karbon/karbon panganyarna ieu diperkirakeun ngahasilkeun nepi ka 75 watt-jam listrik per kilogram sarta modulus Young urang 75 GPa. Kapadetan énergi ieu masih kénéh tinggaleun batré litium-ion tradisional, tapi kaku strukturalna ayeuna langkung saé tibatan aluminium. Dina basa sejen, batré diagonal chassis kandaraan listrik dijieunna tina accu ieu bisa jadi structurally kuat sakumaha batréna dijieunna tina aluminium, tapi beurat bakal greatly ngurangan.
Pamakéan mimiti accu-tech ieu ampir pasti éléktronika konsumén. Profesor Chalmers Leif Asp nyarios: "Dina sababaraha taun, sapinuhna tiasa ngadamel smartphone, laptop atanapi sapédah listrik anu ngan ukur satengah beurat ayeuna sareng langkung kompak." Nanging, sakumaha anu ditunjuk ku pananggung jawab proyék éta, "Kami leres-leres ngan ukur dibatesan ku imajinasi urang di dieu."
Batré henteu ngan ukur dasar kendaraan listrik modéren, tapi ogé hubungan anu paling lemah. Malah ramalan anu paling optimis ngan ukur tiasa ningali dua kali dénsitas énergi ayeuna. Kumaha upami urang hoyong kéngingkeun jarak anu luar biasa anu dijanjikeun ku urang sadayana - sareng sigana aya jalma unggal minggu ngajanjikeun 1,000 kilométer per muatan? - Urang kedah ngalakukeun anu langkung saé tibatan nambihan batré kana mobil: urang kedah ngadamel mobil tina batré.
Para ahli nyarios yén perbaikan samentawis sababaraha rute anu rusak, kalebet jalan raya Coquihalla, bakal nyandak sababaraha bulan.
Postmedia komitmen pikeun ngajaga forum diskusi anu aktip tapi pribadi sareng nyorong sadaya pamiarsa pikeun ngabagi pandangan kana tulisan kami. Butuh waktu nepi ka sajam pikeun koméntar muncul dina website. Kami naroskeun anjeun tetep koméntar anjeun relevan sareng hormat. Kami parantos ngaktifkeun béwara email-upami anjeun nampi réspon koméntar, upami utas koméntar anu anjeun tuturkeun diropéa, atanapi upami anjeun nuturkeun koméntar pangguna, anjeun ayeuna bakal nampi email. Mangga buka Pedoman Komunitas kami kanggo inpormasi lengkep sareng detil ngeunaan cara nyaluyukeun setelan email.