Sa umaabot nga Miyerkules, Nobyembre 24, ang pinakabag-o nga round table sa Driving into the Future maghisgot kung unsa ang hitsura sa umaabot sa produksiyon sa baterya sa Canada. Malaumon ka man-nagtuo ka nga ang tanan nga mga awto mahimong kuryente sa 2035-o sa imong hunahuna dili namon maabut ang kana nga ambisyoso nga katuyoan, ang mga awto nga gipadagan sa baterya usa ka hinungdanon nga bahin sa among kaugmaon. Kung gusto sa Canada nga mahimong bahin sa kini nga rebolusyon sa kuryente, kinahanglan namon nga mangita usa ka paagi aron mahimong nanguna nga tiggama sa mga sistema sa kuryente sa awto sa umaabot. Aron makita kung unsa ang hitsura sa umaabot, tan-awa ang pinakabag-o nga paghimo sa baterya nga roundtable alang kanamo sa Canada karong Miyerkules sa 11:00 am Eastern Time.
Kalimti ang bahin sa solid-state nga mga baterya. Ang sama nga alang sa tanan nga hype bahin sa silicon anodes. Bisan ang gipasigarbo nga aluminum-air battery nga dili ma-charge sa balay dili makatay-og sa kalibotan sa mga de-koryenteng sakyanan.
Unsa ang usa ka structural nga baterya? Aw, kini usa ka maayong pangutana. Maayo na lang alang kanako, kinsa dili gusto nga magpakaaron-ingnon nga wala ako kahanas sa engineering, ang tubag yano ra. Ang mga de-koryenteng awto karon gipaandar sa mga baterya nga na-install sa awto. Oh, nakit-an namon ang usa ka bag-ong paagi aron matago ang ilang kalidad, nga mao ang paghimo sa tanan nga mga baterya sa lithium-ion sa salog sa chassis, nga nagmugna usa ka plataporma nga "skateboard" nga parehas karon sa disenyo sa EV. Pero bulag gihapon sila sa sakyanan. Usa ka add-on, kung gusto nimo.
Ang mga estruktural nga baterya nagdaot niini nga paradigm pinaagi sa paghimo sa tibuok nga chassis nga hinimo sa mga selula sa baterya. Sa usa ka daw damgo nga umaabot, dili lamang ang load-bearing nga salog mahimong-kay sa sulod-baterya, apan pipila ka mga bahin sa lawas-A-haligi, atop, ug bisan pa, ingon sa usa ka research nga institusyon nagpakita, kini mao ang posible nga , Ang air filter pressurized lawak-dili lamang himan uban sa mga baterya, apan sa tinuod naglangkob sa mga baterya. Sa mga pulong sa bantugan nga Marshall McLuhan, ang usa ka awto usa ka baterya.
Aw, bisan tuod ang modernong lithium-ion nga mga baterya tan-awon nga high-tech, kini bug-at. Ang densidad sa enerhiya sa lithium ion mas ubos kay sa gasolina, mao nga aron makab-ot ang sama nga gidak-on sa fossil fuel nga mga sakyanan, ang mga baterya sa modernong mga EV dako kaayo. Dako kaayo.
Labaw sa tanan, sila bug-at. Sama sa bug-at sa "wide load". Ang sukaranan nga pormula nga gigamit karon sa pagkalkulo sa densidad sa enerhiya sa usa ka baterya mao nga ang matag kilo sa lithium ion makamugna ug mga 250 watt-oras nga kuryente. O sa abbreviation nga kalibutan, gusto sa mga inhenyero, 250 Wh/kg.
Buhata ang gamay nga matematika, ang usa ka 100 kWh nga baterya sama sa usa ka Tesla nga gisaksak sa usa ka Model S nga baterya, nga nagpasabut nga bisan diin ka moadto, magguyod ka mga 400 kg nga baterya. Kini ang labing kaayo ug labing episyente nga aplikasyon. Alang kanatong mga layko, mas tukma tingali ang pagbanabana nga ang 100 kWh nga baterya motimbang ug mga 1,000 ka libras. Sama sa tunga sa tonelada.
Karon hunahunaa ang usa ka butang sama sa bag-ong Hummer SUT, nga nag-angkon nga adunay gahum sa onboard hangtod sa 213 kWh. Bisan kung ang heneral nakit-an ang pipila nga mga kauswagan sa kahusayan, ang labing taas nga Hummer magguyod gihapon mga usa ka tonelada nga baterya. Oo, kini magmaneho sa layo, apan tungod sa tanan nga kini nga mga dugang nga mga bentaha, ang pagtaas sa range dili katumbas sa pagdoble sa baterya. Siyempre, ang trak niini kinahanglan nga adunay usa ka labi ka kusgan - kana, dili kaayo episyente - makina nga magkatugma. Ang pasundayag sa mas gaan, mas mugbo nga mga alternatibo. Sama sa isulti kanimo sa matag automotive engineer (bisan sa katulin o ekonomiya sa gasolina), ang gibug-aton mao ang kaaway.
Dinhi diin ang structural nga baterya moabut. Pinaagi sa paghimo og mga sakyanan gikan sa mga baterya imbes nga idugang kini sa kasamtangan nga mga istruktura, ang kadaghanan sa gidugang nga gibug-aton mawala. Sa usa ka sukod-nga mao, kung ang tanan nga istruktura nga mga butang gihimo nga mga baterya-ang pagdugang sa gilay-on sa paglayag sa awto mosangput sa halos walay pagkawala sa timbang.
Sama sa imong gipaabut-tungod kay nahibal-an ko nga naglingkod ka didto nga naghunahuna "Unsa ka nindot nga ideya!" -adunay mga babag niining maalamon nga solusyon. Ang una mao ang pag-master sa abilidad sa paghimo sa mga baterya gikan sa mga materyales nga magamit dili lamang ingon anodes ug cathodes alang sa bisan unsang sukaranan nga baterya, apan ingon usab ka lig-on-ug gaan kaayo! -Usa ka estraktura nga makasuporta sa duha ka toneladang sakyanan ug sa mga pasahero niini, ug gilauman nga kini luwas.
Dili ikatingala, ang duha ka nag-unang sangkap sa labing kusgan nga structural nga baterya hangtod karon nga gihimo sa Chalmers University of Technology ug gipuhunan sa KTH Royal Institute of Technology, ang duha ka labing inila nga unibersidad sa engineering sa Sweden-mao ang carbon fiber ug aluminyo. Sa tinuud, ang carbon fiber gigamit ingon nga negatibo nga electrode; ang positibo nga electrode naggamit sa lithium iron phosphate nga adunay sapaw nga aluminum foil. Tungod kay ang carbon fiber nagpahigayon usab og mga electron, wala na kinahanglana ang bug-at nga pilak ug tumbaga. Ang cathode ug anode gitipigan nga bulag sa usa ka glass fiber matrix nga adunay usab usa ka electrolyte, mao nga dili lamang kini nagdala sa mga lithium ions tali sa mga electrodes, apan nag-apod-apod usab sa structural load tali sa duha. Ang nominal nga boltahe sa matag ingon nga cell sa baterya mao ang 2.8 volts, ug sama sa tanan nga karon nga mga baterya sa de-koryenteng salakyanan, mahimo kini ikombinar aron mahimo ang 400V o bisan 800V nga kasagaran sa adlaw-adlaw nga mga de-koryenteng mga salakyanan.
Bisan kung kini usa ka tin-aw nga paglukso, bisan kini nga mga high-tech nga mga cell dili pa andam alang sa panguna nga oras. Ang ilang densidad sa enerhiya gamay ra nga 25 watt-hours matag kilo, ug ang ilang structural stiffness kay 25 gigapascals (GPa), nga mas lig-on lang og gamay kay sa frame glass fiber. Bisan pa, uban ang pondo gikan sa Swedish National Space Agency, ang pinakabag-o nga bersyon karon naggamit sa dugang nga carbon fiber imbes sa aluminum foil electrodes, nga giangkon sa mga tigdukiduki nga adunay pagkagahi ug densidad sa enerhiya. Sa tinuud, kini nga labing bag-o nga mga baterya sa carbon/carbon gilauman nga makagama hangtod sa 75 watt-oras nga kuryente matag kilo ug usa ka modulus sa Young nga 75 GPa. Kini nga densidad sa enerhiya mahimo pa nga naa sa luyo sa tradisyonal nga mga baterya sa lithium-ion, apan ang pagkagahi sa istruktura niini mas maayo karon kaysa aluminyo. Sa laing pagkasulti, ang electric vehicle chassis diagonal nga baterya nga gama niini nga mga baterya mahimong structurally sama kalig-on sa baterya nga hinimo sa aluminum, apan ang gibug-aton mokunhod pag-ayo.
Ang una nga paggamit sa kini nga mga high-tech nga mga baterya hapit sigurado nga consumer electronics. Si Chalmers Propesor Leif Asp miingon: "Sa pipila ka tuig, posible nga makahimo og usa ka smartphone, laptop o electric bicycle nga katunga lang sa gibug-aton karon ug mas compact." Apan, ingon sa gipunting sa nagdumala sa proyekto, "Kami Kini limitado lamang sa among imahinasyon dinhi."
Ang baterya dili lamang ang basehan sa modernong mga de-koryenteng mga sakyanan, kondili usab ang pinakahuyang nga sumpay niini. Bisan ang labing malaumon nga panagna mahimo ra nga makita ang doble sa karon nga density sa enerhiya. Unsa kaha kung gusto naton makuha ang dili katuohan nga gisaad sa tanan kanato - ug ingon og adunay matag semana nga nagsaad og 1,000 kilometros matag bayad? — Kinahanglan natong buhaton ang mas maayo kay sa pagdugang og mga baterya sa mga sakyanan: kinahanglan natong himoon ang mga sakyanan gikan sa mga baterya.
Ang mga eksperto nag-ingon nga ang temporaryo nga pag-ayo sa pipila ka mga naguba nga mga ruta, lakip ang Coquihalla highway, mokabat ug pipila ka bulan.
Ang Postmedia komitado sa pagpadayon sa usa ka aktibo apan pribado nga forum sa diskusyon ug nag-awhag sa tanan nga mga magbabasa nga ipaambit ang ilang mga panan-aw sa among mga artikulo. Mahimong mokabat ug usa ka oras aron makita ang mga komento sa website. Gihangyo ka namon nga ipadayon ang imong mga komento nga may kalabotan ug matinahuron. Gibuhat namo ang mga pahibalo sa email-kon makadawat ka og tubag sa komentaryo, kung ang usa ka thread sa komentaryo nga imong gisundan gi-update, o kung gisunod nimo ang komento sa usa ka user, makadawat ka na og email. Palihug bisitaha ang among Mga Giya sa Komunidad alang sa dugang nga kasayuran ug mga detalye kung giunsa ang pag-adjust sa mga setting sa email.