1. Home
  2. Life
  3. Analiza: O više revolucionarnih baterija koje se mogu dopuniti za par minuta
Analiza: O više revolucionarnih baterija koje se mogu dopuniti za par minuta

Analiza: O više revolucionarnih baterija koje se mogu dopuniti za par minuta

407
18

Baterije sposobne za punu dopunu u intervalu od svega pet minuta više nisu samo fikcija. Naime, načinjen je inicijalni korak ka tom cilju i u fabrici je proizveden prvi primerak baterije upodobljene za tako nešto, što se može smatrati i značajnim iskorakom ko dostizanju ideala prema kom bi punjenje baterije električnog automobila u smislu utroška vremena bilo u punoj meri ekvivalent onom koje je nužno da se rezervoar dopuni benzinom ili naftom.

Električna vozila se smatraju ključnim delom plana političkih vrhuški u svetu koji obuhvata zaštitu planete od klimatskih promena. Istovremeno, automobili iz ovog segmenta zadaju i evociraju iskonski strah među vozačima od toga da će usred neke nedođije, tokom putovanja ostati bez energije u baterijama. Nova litijum-jonska baterija o kojoj izveštavamo je razvijena od strane izraelske kompanije StoreDot i proizvedena je u firmi Eve Energy u Kini na  standardnim proizvodnim linijama.

StoreDot je već demonstrirao kako izgleda “ekstremno brza dopuna” baterije mobilnog telefona, bespilotne letelice i trotineta, a sada je proizvedeno i hiljadu baterija kako bi uvid u tehnološko rešenje stekli i proizvođači automobila, ali i druge kompanije. Daimler, BP, Samsung i TDK su uložili svoja sredstva u kompaniju StoreDot, koja je na taj način dostigla vrednost kapitala od 130 miliona američkih dolara. Pride, to je firma i koja je dobila titulu od Bloomberga u kategoriji “Pionir u sektoru prikupljanja finansija za razvoj ekološkog koncepta mobilnosti za 2020”.

Navodi se da baterije mogu biti dopunjene za svega pet minuta ali se za takvu operaciju zahteva mnogo moćniji punjač od onih koji su danas u upotrebi. S druge strane, koristeći se dostupnom infrastrukturom već u ovom trenutku, StoreDot namerava da do 2025. godine, obezbedi transfer struje dovoljan da se prevali malo više od 160 kilometara (100 milja) za pet minuta dopune.

“Najveća prepreka u prihvatanju električnih vozila od strane ljudi jeste strah od nedovoljne autonomije, i to više nije trošak u vezi kupovine automobila,” kaže Doron Majersdorf, izvršni direktor StoreDota. “Ljudi se plaše da će ostati bez goriva negde po sred autoputa, ili da će biti prinuđeni da se razvlače na punjaču barem dva sata dok traje dopuna. Ali, ako bismo obezbedili da iskustvo dopune baterija bude uporedivo s onim koje se stvara kada se toči nafta ili benzin, to bi sliku izmenilo u potpunosti.”

“Ranije se smatralo da je nemoguća petominutna puna dopuna litijum-jonske baterije,” rekao je on. “Ali, mi ovde ne prikazujemo nekakve prototipe, već su tu inženjerski uzorci koji su sišli s proizvodnih traka angažovanih u serijskoj manufakturi. To treba da pokaže da je sve ovo izvodljivo i spremno za komercijalizaciju.”

Postojeće litijum-jonske baterije koriste grafit kao jednu elektrodu, gde se skupljaju joni litijuma što se smatra generisanjem električne energije, o čemu smo pisali u serijalu Anoda, katoda i nešto između. Međutim, ako se dopuna vrši ekstremno brzo, stvara se gužva, haos s jonima koji se onda mogu preobraziti u metal i dovesti do kratkog spoja u bateriji, inicirajući tako toplotnu lančanu reakciju, gde vas opet moramo uputiti na ultra edukativan, a narodskim jezikom pisan serijal.

Kompanija StoreDot je došla na ideju da grafit u bateriji zameni nano česticama s poluprovodničkim svojstvima jer one mogu prevodi jone litijuma brže i lakše. Ove nano čestice su trenutno utemeljene na elementu germanijumu, koji je rastvorljiv u vodi i kojim se lakše rukuje u proizvodnji. Ali plan firme StoreDot predviđa upotrebu silikona, koji je znatno jeftiniji i očekuje takve prototipe da izbaci u kasnijoj fazi godine. Majersdorf navodi da bi trošak takve baterije bio isti kao što je neophodan načiniti kako bismo dobili litijum-jonsku bateriju kakva danas dominira.

“Usko grlo za ekstremno brzu dopunu baterija nije više ona sama po sebi,” kaže on. Sada su stancie za dopunu u elektromreža onaj element koji treba unaprediti, zbog čega se sada pokreće saradnja s kompanijom BP. “BP drži pod upravom oko 18.200 benzinskih pumpi i njima je savršeno jasno da će za deset godina, sve to biti prevaziđene lokacije ukoliko ne izvrše prenamenu u stanice za dopunu strujom. Električna energija je postala nova nafta.”

Na desetine je globalnih kompanija koje trenutno rade na razvoju baterijskih jedinica koje bi omogućile veoma brzu dopunu i one sarađuju s društvima: Tesla, Enevate i Sila Nanotechnologies. Svi oni polažu nade u silikonske elektrode. Ostali se uzdaju u različite sastojke, kao što na primer firma Echion koristi nano čestice na bazi nobijum-oksida.

Šef Tesle Ilon Mask je pustio objavu na Twitteru u ponedeljak u kojoj navodi sledeće: “Proizvodnja baterijskih ćelija je temeljni problem koji usporava razvoj celokupne budućnosti zasnovane na održivim principima. Veoma je važno to pitanje.”

“Verujem da će baterije koje će biti u stanju da budu dopunjene ultra brzo biti široko dostupne za neke tri godine,” kaže profesor Čao-Jang Vang, iz Baterijskog i centra za razvoj tehnologije skladištenja energije u Tehnološkom centru Univerzita u Pensilvaniji, iz Amerike. “Te baterije neće biti skuplje od ovih dana: u stvari, omogućiće proizvođačima da smanje gabarite baterijskog pakovanja i dodatno da potpuno uklone brigu vozača u smislu ostanka bez goriva. Na taj način će doći i do dramatičnog pada cene koštanja baterija.”

Rezultate do kojih dolazi Vangova istraživačka grupa preuzima i dalje razvija kompanija EC Power koju je on i osnovao. Ideja je da se pažljivo podigne temperatura baterije do 60C, na koji način se omogućava jonima litijuma da se kreću brži, izbegavajući na taj način štetu koju prekomerna toplina nanosi bateriji. On kaže da se na taj način postiže mogućnost pune dopune baterijskog pakovanja za svega deset minuta.

Vang navodi i da je novo istraživanje koje je objavljeno pre dva dana u listu Nature Energy pokazalo da baterije mogu biti i cenovno priuštive, i lekovite u smislu eliminisanja razloga za brigu vozača u pogledu straha od ostanka bez goriva. “Konačno uspevamo da dopunu baterija u vremenskom smislu, dovedemo u istu ili veoma sličnu ravan s onim što je potrebno da bi se natočilo fosilno gorivo. Trenutno raspolažemo tehnologijom koja nam omogućava da za se 25 hiljada američkih dolara prodaje električni automobil koji nudi performanse sportskih automobila, deset izdvojenih minuta zarad dopune, a koji su uz sve to i vrhunski po pitanjima bezbednosti na današnjem tržištu.”

Vang je dodao i da je brza dopuna moguća najmanje pet stotina puta bez ikakve degradacije baterija, što ih čini smisleno upotrebljivim za nekih 2.500 dopuna tokom svog životnog veka. Majersdorf je, s druge strane naveo da baterija koju radi StoreDot može preživeti hiljadu dopuna, a da pritom zadrži 80% originalnog kapaciteta.

Ana Tomaševska, sa ostvrskog Imperijal kolega (Imperial College London, UK), koja je kontrolisala koncept baterija s ekstremno brzom dopunom još tokom 2019. godine, navodi da se treba biti oprezan u vezi s komercijalizacijom istih. “Mislim da bi tehnologije poput gore opisanih mogle ući u masovnu primenu tek u narednih pet godina, ili nešto slično tome. Međutim, pošto se radi o kompleksnijim i finansijski zahtevnijim tehnološkim rešenjima, verovatno je da će inicijalno biti primenjena u uskom tržišnom segmentu, a ne u pristupačnim vozilima namenjenim širokom narodnim masama” prosula je ona glas razuma.

AutoRepublika

Izvor: The Guardian

(407)

Komentari objavljeni na portalu "Auto Republika" ne odražavaju stav vlasnika i uredništva, kao ni korisnika portala. Stavovi objavljeni u tekstovima pojedinih autora takođe nisu nužno ni stavovi redakcije, tako da ne snosimo odgovornost za štetu nastalu drugom korisniku ili trećoj osobi zbog kršenja ovih Uslova i pravila komentarisanja. Strogo su zabranjeni: govor mržnje, uvrede na nacionalnoj, rasnoj ili polnoj osnovi i psovke, direktne pretnje drugim korisnicima, autorima novinarskog teksta i/ili članovima redakcije, postavljanje sadržaja i linkova pornografskog, politički ekstremnog, uvredljivog sadržaja, oglašavanje i postavljanje linkova čija svrha nije davanje dodatanih informacija vezanih za tekst. Redakcija "Auto Republike" zadržava pravo da ne odobri komentare koji ne poštuju gore navedene uslove.
guest
18 Komentara
Inline Feedbacks
View all comments
Deki

Kvalitetan i iscrpan tekst,svakako daje puno informacija nekome ko prati temu elektro mobilizacije.

Branko

Super članak. Pitanje svih pitanja je: kako osigurati adekvatnu snagu punjenja u uvjetima diskontinuiranog električne energije? Vjerojatno primjenom stacionarnih baterijskih postrojenja uvezanih sa EV punionicama koje bi se punile kontinuirano na manjim snagama i po potrebi pokrivale “pick-ove” korisničkih zahtjeva.

moron

Da, stvarno, “kolika struja” je potrebna da za pet minuta napuni bateriju od recimo 75-100 kWh?
Da li bi se to punilo samo direktno u nuklearki “KrHko” ili bi moglo i drugde …

Branko

Oko 1 MW 🙂

moron

Znači, skoro po jedan “KrHko” po jednom vozilu za vreme punjenja ?
😊

Stari Dejan

kako osigurati adekvatnu snagu punjenja u uvjetima diskontinuiranog električne energije?
Izvini ali te nisam razumeo

Branko

Ultra brzo punjenje zahtijeva visoku snagu punjenja (50kW – 150kW sadašnjom tehnologijom), ali relativno kratko. Nakon što se vozilo napuni, snaga pada na 0kW. A operator distribucijskog sustava, bez obzira punio se netko ili ne, mora imati “rezerviranu” energiju cijelo vrijeme, dok se ne priključi drugo vozilo.

Stari Dejan

Vidi, tu sad otvaraš neko drugo poglavlje ali mreža ne funkcioniše baš tako. Ne znam da li si ti iz elektro struke ali pretpostavljam da imaš bar neko znanje o tematici. Takav nagli skok a zatim pad potrošnje stvara ogromne probleme u distributivnom sistemu, konkretno u delu proizvodnje, to jest u samom generatoru neke elektrane. Porast opterećenja će dovesti do usporavanja generatora koji je izvor naše energije, a pobuda generatora će ga ubrzati da bi se održavala frekvencija na mreži. To znači više struje za stvaranje magnetnog polja i više vode/uglja za povećanje broja obrtaja generatora. Obrnuto je takođe problem,… Pročitaj više »

Tile

Kapacitet ems je oko 9GW + povezan na okolne zemlje, dok je mali broj ev punjenje se ne oseti, kada bude veliki broj onda se potrosnja usrednji i povecaju zahtevi tj.prosirj sistem. Postoji i upravljanje snagom punjenja zarad izbegavanja pikova i prilagodjavanju kapaciteta lokalne mreze…

Stari Dejan

Sve je jasno i tačno, ali neizbežno će broj EV rasti a latentnost koju mi ne prestajemo da pokazujemo svaki dan mene navodi na mišljenje da će premalo stvari biti urađeno prekasno

Branko

Još će se dugo voziti polovnjaci na Balkanu, pri tom mislim i na Hrvatsku. Mada naši nešto rade na infrastrukturi, ali više što ih tjera EU…

Tile

Nije el sistem bas toliko labav, postoji nekoliko nacina upravljanja opterecenjem, kada i ako dodje do pada frekvencije to je vec kurslus.
Tacno je da bi bili veliki zahtevi da svi naglo predju na ev. Tranzicija traje pa ima i mogucnosti da se reaguje.

Branko

Nisam očito bio dovoljno jasan, jer sam se u jednoj rečenici referirao na probleme koje si ti iscrpno i ispravno naveo u svom odgovoru. Jedno od mogućih rješenja su stacionarne baterije povezane sa punionicama za EV koje bi se kontinuirano dopunjavale na malim snagama i koristile kao “booster” za rapidno punjenje na zahtjev. Tesla to već koristi na nekim od svojih super chargera. Nakon toga dolazi tzv. V2G tehnologija (Vehicle to Grid), odnosno implementacija baterijskih sustava EV i lokalnih obnovljivih izvora u elektro energetski mrežu preko pametnih dvosmjernih punionica kao svojevrsnih energetskih amortizera. No to je već tema prekompleksna za… Pročitaj više »

Tile

Imati sopstvenu trafo-stanicu

Branko

🙂

Stari Dejan

Ovaj članak je odličan jer em prikazuje neke nove ideje em prikazuje najbolje muku koju prolaziš kad pokušavaš da nađeš rešenje nekog problema: kreneš jednom stazom pojavi se jedan novi problem. Kreneš drugom pojavi se drugi novi problem. Dopuna baterija je mnogo bitnija nego što nam se čini na prvi pogled jer sem same baterije ona na ispit stavlja i postojeću elektroenergetsku mrežu.
Mene sve ovo podseća na borbu VHS-Betamax. Videćemo koja ideja će pobediti na kraju.

Tile

Pobedice oni koji imaju svoj parking sa punjacem, tj.oni koji zive u kuci 🙂👍

Tile

Ne ocekuje se toliko rev o brzini punjenja koliko o ceni baterije