Ing mbesuk Rebo, 24 November, meja bunder paling anyar saka Driving into the Future bakal ngrembug babagan masa depan produksi baterei Kanada. Apa sampeyan optimis-sampeyan yakin yen kabeh mobil bakal dadi listrik ing taun 2035-utawa sampeyan mikir ora bakal bisa nggayuh tujuan ambisius kasebut, mobil sing nganggo baterei minangka bagean penting ing masa depan. Yen Kanada pengin dadi bagean saka revolusi listrik iki, kita kudu golek cara kanggo dadi pabrikan utama sistem tenaga otomotif ing mangsa ngarep. Kanggo ndeleng kaya apa masa depan, tonton meja bunder manufaktur baterei paling anyar kanggo kita ing Kanada Rebo iki jam 11:00 WIB.
Lali babagan baterei solid-state. Sing padha kanggo kabeh hype babagan anoda silikon. Malah baterei aluminium-hawa sing ora bisa diisi daya ing omah ora bisa goyangake jagad kendharaan listrik.
Apa baterei struktural? Nah, iki pitakonan sing apik. Begjanipun kula, ingkang boten purun nganggep bilih kula mboten gadhah keahlian teknik, wangsulanipun prasaja. Mobil listrik saiki didhukung dening baterei sing dipasang ing mobil. Oh, kita wis nemokake cara anyar kanggo ndhelikake kualitase, yaiku mbangun kabeh baterei lithium-ion iki menyang lantai sasis, nggawe platform "skateboard" sing saiki sinonim karo desain EV. Nanging isih kapisah saka mobil. Tambahan, yen sampeyan pengin.
Baterei struktural ngrusak paradigma iki kanthi nggawe kabeh sasis digawe saka sel baterei. Ing mangsa koyone dreamlike, ora mung lantai mbukak-prewangan bakal-tinimbang ngemot-baterei, nanging bagean tartamtu saka awak-A-pilar, gendheng, lan malah, minangka institusi riset wis ditampilake, iku bisa , The saringan udara kamar bertekanan-ora mung dilengkapi baterei, nanging sejatine digawe dening baterei. Ing tembung saka Marshall McLuhan gedhe, mobil iku baterei.
Ya, sanajan baterei lithium-ion modern katon berteknologi tinggi, nanging abot. Kapadhetan energi ion litium luwih sithik tinimbang bensin, mula kanggo entuk kisaran sing padha karo kendaraan bahan bakar fosil, baterei ing EV modern gedhe banget. Gedhe banget.
Sing luwih penting, padha abot. Kayata abot ing "beban jembar". Rumus dhasar sing saiki digunakake kanggo ngetung kapadhetan energi baterei yaiku saben kilogram ion lithium bisa ngasilake listrik kira-kira 250 watt-jam. Utawa ing donya singkatan, insinyur luwih seneng, 250 Wh/kg.
Nggawe matematika sethithik, baterei 100 kWh kaya Tesla sing dipasang ing baterei Model S, tegese ing ngendi wae sampeyan bakal nyeret baterei udakara 400 kg. Iki minangka aplikasi sing paling apik lan paling efisien. Kanggo kita wong awam, bisa uga luwih akurat kanggo ngira yen baterei 100 kWh bobote kira-kira 1.000 kilogram. Kayata setengah ton.
Saiki bayangake kaya Hummer SUT anyar, sing ngaku duwe daya onboard nganti 213 kWh. Malah yen umum nemokake sawetara terobosan ing efisiensi, Hummer ndhuwur isih bakal nyeret babagan ton baterei. Ya, bakal nyopir luwih adoh, nanging amarga kabeh kaluwihan tambahan kasebut, paningkatan jarak ora cocog karo tikel baterei. Mesthine, truk kasebut kudu duwe mesin sing luwih kuat - yaiku, kurang efisien - mesin sing cocog. Kinerja alternatif sing luwih entheng lan luwih cendhek. Minangka saben insinyur otomotif (apa kanggo kacepetan utawa ekonomi bahan bakar) bakal pitutur marang kowe, bobot iku mungsuh.
Iki ngendi baterei struktural mlebu. Kanthi mbangun mobil saka baterei tinimbang nambahake menyang struktur sing ana, akeh bobot sing ditambahake bakal ilang. Kanggo ombone tartamtu-yaiku, nalika kabeh struktural diowahi dadi baterei-nambah jangkoan njelajah mobil ndadékaké kanggo meh ora mundhut bobot.
Kaya sing dikarepake-amarga aku ngerti sampeyan lagi lungguh ing kono mikir "Ide sing apik banget!" - ana alangan kanggo solusi sing cerdas iki. Sing pertama yaiku nguwasani kemampuan kanggo nggawe baterei saka bahan sing bisa digunakake ora mung minangka anoda lan katoda kanggo baterei dhasar, nanging uga cukup kuwat lan entheng banget! -A struktur sing bisa ndhukung mobil loro-ton lan penumpang sawijining, lan iku ngarep-arep sing bakal aman.
Ora nggumunake, rong komponen utama baterei struktural paling kuat nganti saiki digawe dening Universitas Teknologi Chalmers lan nandur modhal dening KTH Royal Institute of Technology, loro universitas teknik paling misuwur ing Swedia-yaiku serat karbon lan aluminium. Ateges, serat karbon digunakake minangka elektroda negatif; elektroda positif nggunakake lithium wesi fosfat ditutupi aluminium foil. Wiwit serat karbon uga nindakake elektron, ora perlu perak lan tembaga sing abot. Katoda lan anoda dipisahake dening matriks serat kaca sing uga ngemot elektrolit, saengga ora mung ngeterake ion litium ing antarane elektroda, nanging uga nyebarake beban struktural antarane loro kasebut. Tegangan nominal saben sel baterei kasebut yaiku 2,8 volt, lan kaya kabeh baterei kendaraan listrik saiki, bisa digabungake kanggo ngasilake 400V utawa malah 800V sing umum kanggo kendaraan listrik saben dina.
Sanajan iki minangka lompatan sing jelas, malah sel-sel berteknologi tinggi iki ora siap kanggo wektu prima. Kapadhetan energi mung 25 watt-jam saben kilogram, lan kaku struktural 25 gigapascals (GPa), sing mung luwih kuwat tinimbang serat kaca pigura. Nanging, kanthi pendanaan saka Badan Antariksa Nasional Swedia, versi paling anyar saiki nggunakake serat karbon luwih akeh tinimbang elektroda aluminium foil, sing diklaim peneliti nduweni kaku lan kapadhetan energi. Nyatane, baterei karbon/karbon paling anyar iki samesthine bisa ngasilake listrik nganti 75 watt-jam saben kilogram lan modulus Young 75 GPa. Kapadhetan energi iki bisa uga isih ketinggalan ing mburi baterei lithium-ion tradisional, nanging kaku struktural saiki luwih apik tinimbang aluminium. Ing tembung liya, baterei diagonal sasis kendaraan listrik sing digawe saka baterei kasebut bisa uga struktural kaya baterei sing digawe saka aluminium, nanging bobote bakal suda banget.
Panggunaan pisanan saka baterei teknologi dhuwur iki meh mesthi elektronik konsumen. Profesor Chalmers Leif Asp ujar: "Ing sawetara taun, sampeyan bisa nggawe smartphone, laptop utawa sepeda listrik sing mung setengah bobot saiki lan luwih kompak." Nanging, minangka wong sing tanggung jawab proyek kasebut, "Kita pancene mung diwatesi dening imajinasi kita ing kene."
Baterei ora mung basis kendaraan listrik modern, nanging uga link paling lemah. Malah ramalan paling optimistis mung bisa ndeleng kaping pindho Kapadhetan energi saiki. Apa yen kita pengin entuk jangkauan sing luar biasa sing dijanjekake kabeh - lan misale jek ana wong saben minggu janji 1.000 kilometer saben muatan? - Kita kudu nindakake luwih apik tinimbang nambahake baterei menyang mobil: kita kudu nggawe mobil saka baterei.
Para ahli ujar manawa ndandani sawetara rute sing rusak, kalebu dalan gedhe Coquihalla, butuh sawetara wulan.
Postmedia setya njaga forum diskusi sing aktif nanging pribadi lan nyengkuyung kabeh sing maca supaya nuduhake pendapat babagan artikel kita. Perlu nganti siji jam kanggo komentar katon ing situs web. Kita njaluk supaya komentar sampeyan relevan lan hormat. Kita wis ngaktifake kabar email-yen sampeyan nampa tanggapan komentar, yen thread komentar sing sampeyan tindakake dianyari, utawa yen sampeyan tindakake komentar pangguna, sampeyan saiki bakal nampa email. Bukak Pedoman Komunitas kanggo informasi luwih lengkap lan rincian babagan carane nyetel setelan email.