Poukisa vit chaje se lanmò pou pil

Yo vle chanje lwil la, men yo toujou gen yon defo fatal ke manifaktirè yo pa di ou sou.

Laj chabon an bliye depi lontan. Epòk lwil oliv la ap fini tou. Nan twazyèm deseni XNUMXyèm syèk la, nou klèman ap viv nan epòk pil.

WÒL YO TOUJOU te enpòtan depi elektrisite te antre nan lavi moun. Men koulye a, twa tandans yo te toudenkou fè depo enèji teknoloji ki pi enpòtan sou planèt la.

Premye tandans nan se boom nan aparèy mobil - smartphones, tablèt, laptop... Anvan sa, nou te bezwen pil pou bagay tankou flach, radyo mobil ak aparèy pòtab - tout ak itilizasyon relativman limite. Jodi a, tout moun gen omwen yon aparèy mobil pèsonèl, ke yo itilize prèske toutan epi san yo pa ki lavi yo pa ka panse.

DEZYÈM TANDANS LA se itilizasyon sous enèji renouvlab ak diferans ki genyen toudenkou ant pik pwodiksyon ak konsomasyon elektrisite. Li te konn fasil: lè pwopriyetè yo limen recho ak televizyon nan aswè, ak konsomasyon ogmante sevè, operatè plant tèmik ak plant nikleyè tou senpleman gen pou ogmante pouvwa. Men, sa a se enposib fè ak jenerasyon solè ak van: pik nan pwodiksyon pi souvan rive nan yon moman lè konsomasyon se nan nivo ki pi ba li yo. Se poutèt sa, enèji yo dwe estoke yon jan kanmenm. Yon opsyon se sa yo rele "sosyete idwojèn an", nan ki elektrisite konvèti nan idwojèn ak Lè sa a, manje gaz la nan griy la ak nan machin elektrik. Men, pri a trè wo nan enfrastrikti ki nesesè yo ak move memwa limanite nan idwojèn ("Hindenburg", elatriye) ap kite konsèp sa a nan background nan pou kounye a.

Sa yo rele "grid entelijan" yo se sa depatman maketing panse a: EV yo pran enèji depase nan pwodiksyon pik epi yo ka Lè sa a, manje li tounen nan griy la lè sa nesesè. Sepandan, pil modèn yo poko pare pou yon defi konsa.

YON LÒT REPONS POSIB a pwoblèm sa a pwomèt yon twazyèm tandans: ranplasman motè entèn combustion ak batri machin elektrik (BEVs). Youn nan pwen lavant prensipal yo pou machin elektrik sa yo se ke yo ka patisipan aktif nan griy elektrik la epi pran depase pou retounen lè sa nesesè.

Chak manifakti machin elektrik, soti nan Tesla rive Volkswagen, sèvi ak lide sa a nan materyèl PR yo. Sepandan, pa youn nan yo admèt sa ki fè lapenn klè enjenyè yo: pil modèn yo pa apwopriye pou travay sa yo.

TEKNOLOJI LITYUM-ION, ki domine mache a jodi a ak pouvwa tout bagay soti nan gwoup Fitness ou a pi rapid Tesla Model S la, gen anpil avantaj sou konsèp ki pi ansyen tankou plon-asid oswa nikèl-metal idrid pil. Men, li tou gen kèk limit ak, pi wo a tout, yon tandans nan laj.

Pifò moun panse de pil kòm yon tib nan ki elektrisite yon jan kanmenm koule. Sepandan, nan pratik, pil yo pa estoke elektrisite tèt yo. Yo sèvi ak li pou deklanche sèten reyaksyon chimik. Lè sa a, yo ka kòmanse reyaksyon opoze a epi reprann chaj yo.

Pou pil ityòm-ion, reyaksyon an ki degaje elektrisite sanble sa a: iyon ityòm yo fòme nan anod nan batri a. Sa yo se atòm ityòm, chak nan yo ki te pèdi yon sèl elèktron. Iyon yo deplase atravè elektwolit likid la nan katod la. Ak elektwon yo lage yo voye sou yon sikwi elektrik, bay enèji nou bezwen an. Lè batri a vire sou chaj, pwosesis la ranvèse ak iyon yo kolekte ansanm ak elektwon yo pèdi.

Devlòpman ityòm ka lakòz yon kous kout epi limen batri a.

Malerezman, SETANTANTAN, REAKTISITE A wo ki fè ityòm se konsa apwopriye pou fè pil tou gen yon dezavantaj - li gen tandans patisipe nan lòt, reyaksyon chimik vle. Se poutèt sa, yon kouch mens nan konpoze ityòm piti piti fòme sou anod la, ki entèfere ak reyaksyon yo. Se konsa, kapasite batri a diminye. Plis intans li chaje ak egzeyat, se pi epè kouch sa a vin. Pafwa li ka menm lage sa yo rele "dendrit"-panse stalaktit nan konpoze ityòm-ki pwolonje soti nan anod la nan katod la epi, si yo rive jwenn li, ka kout-sikwi ak limen batri a.

Chak sik chaj ak egzeyat diminye lavi batri ityòm-ion la. Men, dènyèman alamòd chaje rapid la ak twa-faz aktyèl siyifikativman akselere pwosesis la. Pou smartphones, sa a se pa yon gwo baryè pou manifaktirè yo; nan nenpòt ka, yo vle fòse itilizatè yo chanje aparèy yo chak de a twa ane. Men, machin yo se yon pwoblèm.

Pou konvenk konsomatè yo achte machin elektrik, manifaktirè yo dwe tou atire yo ak opsyon chaj rapid. Men, estasyon rapid tankou Ionity yo pa apwopriye pou itilize chak jou.

COB BATRI A SE YON LÒT TWAZI e menm plis pase tout pri machin elektrik jodi a. Pou asire kliyan yo ke yo pa achte yon bonm tik, tout manifaktirè yo bay yon garanti separe, pi long sou pil. An menm tan an, pou fè machin yo atire pou vwayaj long, yo konte sou pi vit chaje. Jiska dènyèman, estasyon chaj ki pi rapid yo te opere nan 50 kilowat. Men, nouvo Mercedes EQC a ka chaje jiska 110 kW, Audi e-tron a ka chaje jiska 150 kW, jan yo ofri nan estasyon Ewopeyen an Ionite chaje, ak Tesla ap prepare ogmante ba a menm pi wo.

Manifaktirè sa yo fasilman admèt ke konvansyonèl chaje rapid detwi pil. Estasyon tankou Ionity yo pi apwopriye pou sitiyasyon ijans lè yon moun te vwayaje yon fason lontan epi li kout sou tan. Sinon, chaje batri ou dousman lakay ou se yon apwòch entelijan.

Ki jan chaje ak egzeyate li enpòtan tou pou lavi li. Se poutèt sa, pifò manifaktirè yo pa rekòmande pou chaje pi wo pase 80% ak anba a 20%. Avèk apwòch sa a, yon batri ityòm-ion pèdi an mwayèn apeprè 2 pousan nan kapasite li pou chak ane. Se konsa, li ka dire 10 ane oswa jiska apeprè 200 km anvan pouvwa li tonbe tèlman li vin pa apwopriye pou itilize machin.

Finalman, nan kou, LAVI YON BATRI depann de konpozisyon chimik inik li yo. Li diferan pou chak manifakti, ak nan anpil ka li tèlman nouvo ke ou pa menm konnen ki jan li pral laj sou tan. Gen kèk manifaktirè yo deja pwomèt yon nouvo jenerasyon pil ak yon lavi sèvis nan "yon milyon mil" (1.6 milyon kilomèt). Dapre Elon Musk, Tesla ap travay sou youn nan yo. Konpayi Chinwa CATL, ki founi BMW ak yon demi douzèn lòt konpayi, te pwomèt pwochen batri li a pral dire 16 ane oswa 2 milyon kilomèt. General Motors ak Kore di LG Chem ap devlope tou yon pwojè menm jan an. Chak nan konpayi sa yo gen pwòp solisyon teknoloji li yo ke li vle teste nan lavi reyèl. GM, pou egzanp, pral sèvi ak materyèl inovatè pou anpeche imidite antre nan selil batri, ki se kòz prensipal fòmasyon echèl ityòm sou katod la. Teknoloji CATL ajoute aliminyòm nan yon anod nikèl-cobalt-manganèz. Sa a pa sèlman diminye bezwen an pou Cobalt, kounye a pi chè nan matyè premyè sa yo, men tou, ogmante lavi batri. Omwen se sa enjenyè Chinwa yo espere. Kliyan potansyèl yo kontan konnen si lide a ap travay an pratik.