„O kas, jei elektromobiliai galėtų kainuoti daug pigiau, nei dabar, įsikrauti per tiek pat laiko, kiek reikia pripildyti degalų baką, ir naudoti kur kas mažiau retų medžiagų, kurios šiuo metu riboja jų gamybą?
Kai kurie elektrinių transporto priemonių ekspertai sako, kad tai yra ateitis, į kurią turėtume sutelkti dėmesį. Daugelį metų elektromobilių pirkėjai buvo mokomi, svarstant apie naują transporto priemonę žiūrėti į vieną skaičių aukščiau už visus kitus: kiek toli ji nuvažiuoja, vieną kartą įkraunant? Kuo daugiau mylių, tuo geriau, pagal logiką, antraip vartotojai jaus „nerimą dėl nuotolio“ – baimę, kad galite įstrigti kelionės pusiaukelėje, be elektronų ir neturėsite, kur pasikrauti.
Dabar kai kurie tyrinėtojai teigia, kad laikas apsvarstyti galimybę parduoti automobilius su mažesnėmis baterijomis ir mažesniu nuotoliu, bet galimybe įkrauti greičiau.
Norint tai pasiekti, reikės įveikti dideles kliūtis, įskaitant dar tik besivystančių akumuliatorių technologijų plėtrą ir plataus greito įkrovimo stočių tinklo sukūrimą. Tačiau privalumai gali būti didžiuliai.
Logika tokia, kad pakankamai greitai įkraunamas elektromobilis, pavyzdžiui, vairuojant mieste, būtų geresnis, nei šiandieniniai lėčiau kraunami elektromobiliai su didesniais akumuliatoriais. Tokios greičiau įkraunamos transporto priemonės taip pat galėtų būti žymiai pigesnės, nei šiandieniniai elektromobiliai. Galų gale tai netgi gali reikšti elektromobilius, kurie yra žymiai pigesni, nei jų benziną geriantieji ekvivalentai.
Baterijos šiandien yra didžiausias veiksnys, dėl kurio elektromobiliai daugeliui neįperkami. Jų kaina, kuri dešimtmečius sparčiai mažėjo, pagaliau išsilygino. 2022 m. sąnaudos iš tikrųjų padidėjo, palyginti su 2021 m. Nešiojant daugiau akumuliatorių, kad būtų padidintas nuotolis, ne tik padidėja automobilių sąnaudos, bet ir padidėja jų svoris, todėl jie tampa mažiau efektyvūs. O baterijų statybai reikalingos žaliavos, kurių nuolat trūksta, o tai reiškia, kad talpa gali būti apribota ilgą laiką.
Advanced Research Projects Agency-Energy, žinoma kaip ARPA-E, yra JAV vyriausybės agentūra, kuri anksti skiria dotacijas mokslininkams, dirbantiems su naujoviškomis energetikos technologijomis, kurios yra rizikingos privačioms investicijoms.
Halle Cheeseman yra 40 metų komercinių baterijų pramonės veteranė ir pastaruosius dvejus metus vadovavo ARPA-E programai, kuria siekiama, kad elektrinės transporto priemonės būtų prieinamesnės. Siekdamas paaiškinti elektrinių transporto priemonių, kurios įkraunamos daug greičiau, nei šiandien, potencialą, daktarė Cheeseman sukūrė paprastą modelį.
Įsivaizduokite dvi transporto priemones, važiuojančias tarp Orlando ir Vašingtono, DC, maždaug 860 mylių atstumu. Viena transporto priemonė nuvažiuoja 300 mylių ir gali visiškai įsikrauti maždaug per valandą, o tai būdinga daugeliui šiandieninių greičiau įkraunamų elektromobilių, kol jie pasipildo įkrovimo stotelėje. Kitoje transporto priemonėje yra tik perpus mažesnė baterija, nuvažiuojama 150 mylių, tačiau ji gali visiškai įsikrauti per 15 minučių. Transporto priemonė, turinti perpus didesnį atstumą, bet keturis kartus didesnį įkrovimo greitį, aplenkia daug sunkesnį ir brangesnį savo pusbrolį.
Jei klausysitės kai kurių šiandienos greičiausiai įkraunamų elektromobilių, įskaitant „Porsche Taycan“ ir „Tesla Model Y“, rinkodaros pasakojimų, galite manyti, kad jau sukūrėme greito įkrovimo technologiją, tokią kaip ARPA-E ir kitų yra finansuojama.
Pavyzdžiui, 2023 m. „Kia EV6“ elektrinis krosoveris SUV nuvažiuoja 310 mylių ir gali įsikrauti nuo 10% iki 80% vos per 18 minučių, jei jis prijungtas prie itin greito „DC greitojo įkroviklio“.
Šių skaičių problema yra ta, kad jie daro prielaidą, kad yra nuolatinės srovės greitas įkroviklis ir kad jis gali tiekti energiją maksimalia vardine galia. Tačiau nuolatinės srovės greitieji įkrovikliai, galintys į EV6 įkrauti tiek energijos, kiek jis gali priimti, yra reti daugumoje JAV dalių, net jei tokį randate dėl daugelio priežasčių, nuo lauko temperatūros ir transporto priemonės akumuliatoriaus būsenos iki kitos transporto priemonės prijungimo prie tos pačios įkrovimo stotelės, mažai tikėtina, kad jūsų automobilis krausis didžiausiu greičiu.
2021 m. lapkričio mėn. pasirašytame infrastruktūros įstatymo projekte numatyta 7,5 mlrd. dolerių. Šioje programoje pirmenybė bus teikiama greitųjų įkroviklių kūrimui, tačiau anksčiau valstybės stengėsi tai padaryti.
Greičiausių įkroviklių kūrimas gali būti brangus ir įtempia vietinius tinklus, todėl juos reikia atnaujinti.
Šiuo metu JAV yra beveik 50 000 viešųjų įkroviklių, tačiau tik apie 6 600 greitųjų įkroviklių, iš kurių apie 1 600 priklauso Tesla, teigia JAV Energetikos departamentas. Kalbant apie perspektyvą, JAV yra apie 145 000 degalinių.
Be to, nors ne „Tesla“ transporto priemonės dabar gali įsikrauti „Tesla“ greitojo įkrovimo stotelėse, daugeliui vairuotojų sunku arba neįmanoma tai padaryti dėl įvairių priežasčių – nuo kištuko nesuderinamumo iki per trumpų laidų. Darant prielaidą, kad JAV ilgainiui įdiegs pakankamai greito įkrovimo stotelių, nuoseklus transporto priemonės įkrovimo laiko sutrumpinimas iki 15 minučių nėra realus, naudojant šiandienos akumuliatorių technologiją, sako dr. Cheesemanas.
Daug žadančių technologijų gali leisti baterijas įkrauti daug greičiau, nei šiandien. Šiuo metu daugumos baterijų įkrovimo greitį riboja jo anodo – neigiamo krūvio gnybto – cheminė sudėtis, – sako daktaras Cheesemanas. Dauguma elektromobilių baterijų anodų yra pagaminti iš grafito, kurio vis mažiau ir jis brangsta.
Grafito pakeitimas siliciu yra perspektyvus būdas greičiau įkrauti baterijas. Kaip ir kempinės, abi medžiagos sugeria ličio jonus, kai akumuliatorius kraunamas, tačiau silicis gali sugerti 10 kartų daugiau, o tai taip pat reiškia, kad jis gali sugerti tuos jonus greičiau.
Kitas galimas būdas būtų pereiti prie „ličio metalo“ baterijų, kurios gali būti kietojo kūno baterijų, kuriose nėra tiek skysčio, kiek daugumoje kitų tipų baterijose, dalis, sako Ericas Wachsmanas, Merilendo universiteto energetikos inovacijų instituto direktorius. Merilando. Kietojo kūno akumuliatoriai gali greitai įsikrauti, nesusidurdami su tam tikromis problemomis, kurias sukelia įprasti akumuliatoriai, sako dr. Wachsman.
Taip pat gali būti, kad inžinieriai ir automobilių gamintojai priartins mus prie svajonės apie universalų greitą įkrovimą be baterijų dizaino proveržių. Aidaho nacionalinėje laboratorijoje, federalinėje tyrimų laboratorijoje, mokslininkai išsiaiškino, kad jie gali saugiai įkrauti esamas transporto priemones daug greičiau, naudodami sudėtingą programinę įrangą, kad, reikiamu momentu, padidintų ar sumažintų į transporto priemonės akumuliatoriui tiekiamos srovės kiekį.
Nemažai įmonių jau kuria lengvesnes transporto priemones su mažesniais akumuliatoriais. Pavyzdžiui, itin lengvas triratis EV iš startuolio Aptera ir Mercedes prototipas EQXX. Šiose transporto priemonėse įdiegtos naujovės, įskaitant itin mažą oro pasipriešinimą ir pasipriešinimą riedėjimui, kartu su mažesnėmis baterijomis kada nors gali lemti įperkamus elektromobilius, kuriuos ARPA-E nori, kad paramos gavėjai padėtų sukurti, sako dr. Cheesemanas.
Tie, kurie dirba su akumuliatoriais, yra įsitikinę, kad į šalia jūsų esantį elektromobilį ir gana greitai pasirodys geresni. Dešimtmečius daugumos baterijų chemija buvo maždaug tokia pati, kaip ir pirmųjų komercinių ličio jonų baterijų, kurios debiutavo 1991 m. Dabar, sako Ericas Dufekas, Idaho nacionalinės laboratorijos mokslininkas, „baterijų technologija apskritai vystosi daug greičiau, nei anksčiau buvo."" [1]
1. EXCHANGE --- Keywords: The Incredible Shrinking EV Battery --- Faster-charging electric vehicles could eventually become more affordable than gas cars
Mims, Christopher. Wall Street Journal, Eastern edition; New York, N.Y. [New York, N.Y]. 17 Dec 2022: B.2.
Komentarų nėra:
Rašyti komentarą