Budúcnosť batérií znie úplne úžasne. V rovnakom priestore bude väčšia kapacita (čo znamená väčší dosah) a doba nabíjania bude približne päť minút.
Vaša miestna stanica Chevron by sa stala nabíjacím miestom ChEVron (pozri, čo som tam urobil). Elektrické vozidlá (EV) by boli ľahšie, lacnejšie a vrátili by sa na cesty tak rýchlo ako auto poháňané plynom. Zdrojom celej tejto mágie sú polovodičové batérie a zmenia svet. Ibaže nezadržiavaj dych čakaním na jedného v aute v dohľadnej dobe.
Každých pár mesiacov spoločnosť, niekedy veľký výrobca automobilov, informuje svet, že polovodičové batérie sú hneď za rohom. Zdá sa, že sme vždy približne päť rokov od významného prelomu. V jednom masívnom oznámení sa všetko, čo vieme o EV, cez noc zmení a toto EV na vašej príjazdovej ceste bude štvorkolesovým ekvivalentom prenosného CD prehrávača, ktorý si uzurpoval iPod automobilov.
Budúcnosť je… Neskôr
Za posledné dva roky sa objavili dve takéto novinky. Toyota oznámila, že v roku 2025 bude mať na cestách prototyp vozidla v pevnej fáze, zatiaľ čo Samsung odhalil batériu s dojazdom 500 míľ.
Háčik tohto prelomového objavu spoločnosti Samsung je v tom, že ho možno dobiť iba 1 000-krát. To znamená, že každodennému vodičovi vydrží možno tri roky. Nikto nechce auto, ktoré vydrží tri roky, kým bude potrebné vymeniť najdrahší komponent.
Určite nie je pripravený pre širokú verejnosť, ale 1 000 nabití je skvelá správa pre výskum polovodičových batérií. Najväčším problémom týchto batérií je, že hoci sa rýchlo nabíjajú a sú neuveriteľne husté, nevydržia veľmi dlho.
Problémom sú lítiové kovové anódy v batériách. Počas nabíjacích a vybíjacích cyklov vyrastajú drobné kryštály nazývané dendrity, ktoré vyhrabávajú drobné diery do elektrolytu a spôsobujú skraty, ktoré zabíjajú batériu.
Pre väčšinu z nás je realita taká, že elektromobily, ktoré sú dnes na cestách a ktoré budú dostupné v najbližších rokoch, urobia 95 % vecí, na ktoré potrebujeme auto/nákladné auto/SUV/alebo dodávku.
Práve teraz sa každá spoločnosť snaží prísť na to, ako vytvoriť polovodičovú batériu, ktorá má všetky vynikajúce výhody technológie bez drobných kryštálikov drviacich elektrolyt. Výskum pokračuje, a aj keď by sme mohli na ceste vidieť auto poháňané polovodičovou batériou, neznamená to, že ho v budúcom roku alebo dvoch uvidíme v miestnom showroome.
Automobilový stupeň
Bohužiaľ, takto technológie v automobilovom svete nefungujú. Aby sme boli spravodliví, takto technológie nefungujú ani vo svete smartfónov a počítačov. Zdokonalenie nového hardvéru trvá roky, niekedy aj desaťročia, kým sa niekto postaví na pódium a očarí publikum ďalšou veľkou vecou.
Pre svet sa zdá, že sa všetko v okamihu zmenilo, ale inžinieri a vedci stojaci za touto novou vecou pravdepodobne strávili príliš veľa večerov a víkendov mimo svojich priateľov a rodiny, aby bol váš život trochu lepšie vďaka inovácii hardvéru vášho smartfónu.
Veľa tohto času sa strávi uisťovaním sa, že nový hardvér funguje podľa plánu a je bezpečný. Malá chyba pri vykonávaní alebo výrobe hardvéru môže znamenať, že zariadenie zlyhá, alebo čo je ešte horšie, že nie je bezpečné.
Problémy sú znásobené potrebou vyrábať položky „automobilovej kvality“. Všetko, čo sa dostane do vozidla, musí prejsť intenzívnou sériou záťažových testov a testov životnosti. Tieto komponenty musia byť schopné odolať spaľujúcemu teplu, mínusovým teplotám, stovkám tisíc kilometrov vibrácií, vode, prachu, rozliatej káve, kolíziám, hmyzu… naozaj všetkému, čo si dokážete predstaviť, že sa môže stať vozidlu.
Scaling
Potom je potrebné všetky tieto jednotlivé položky umiestniť do testovacieho vozidla a znova otestovať, aby sa zistilo, ako interagujú s ostatnými komponentmi. Po tom všetkom ich musíte postaviť veľa, ako zdôrazňuje Eli Leland, spoluzakladateľ a technologický riaditeľ Voltaiq, spoločnosti, ktorá okrem iného vytvára softvér na meranie stavu batérií v EV.
Pevné batérie preukázali pôsobivý pokrok, ale tieto technológie sú od ich výroby do sériových vozidiel vzdialené minimálne niekoľko rokov. Keď budete mať kompletný, zväčšený dizajn článku, bude to trvať ešte niekoľko rokov na kvalifikáciu batérie pre vozidlo vzhľadom na náročné záručné požiadavky na automobilové hnacie ústrojenstvo,“povedal Leland Lifewire v e-maile.
„Pri niečom takom novom, ako je polovodičová batéria, by ste očakávali niekoľko iterácií a tieto inžinierske cykly sa sčítajú. Táto technológia však ponúka veľa prísľubov a je pravdepodobné, že vidieť polovodičové batérie v spotrebiteľských aplikáciách, ako sú nositeľné zariadenia alebo mobilná elektronika, dlho predtým, ako sa z nich vyrobí auto."
Takže áno, prichádza pevná látka a bude to úžasné. Bude to však trvať ešte dlho a medzitým bude pokrok v oblasti lítium-iónových batérií pokračovať a vozidlá poháňané touto technológiou budú časom hustejšie a rýchlejšie sa nabíjať.
Pre väčšinu z nás je realita taká, že elektromobily, ktoré sú dnes na cestách a ktoré budú k dispozícii v najbližších rokoch, urobia 95 % vecí, ktoré potrebujeme od auta/nákladného auta/SUV/alebo dodávky. Takže áno, pozerajte sa do budúcnosti, ale nie na úkor toho, že prídete o to, čo sa deje práve teraz. Ak by ste to urobili s telefónmi, stále by ste mali Nokiu vo vrecku.
Chcete sa dozvedieť viac o EV? Máme celú sekciu venovanú elektrickým vozidlám!
