Удахгүй болох 11-р сарын 24-ний Лхагва гарагт болох "Ирээдүй рүү жолоодох нь" сэдэвт дугуй ширээний уулзалтаар Канадын батерейны үйлдвэрлэлийн ирээдүй ямар байх талаар ярилцах болно. Та өөдрөг үзэлтэй хүн эсэхээс үл хамааран 2035 он гэхэд бүх машин цахилгаан болно гэдэгт үнэхээр итгэж байна уу, эсвэл бид энэ амбицтай зорилгодоо хүрэхгүй гэж бодож байна уу, батерейгаар ажилладаг машин бол бидний ирээдүйн чухал хэсэг юм. Хэрэв Канад улс энэхүү цахилгаан хувьсгалын нэг хэсэг болохыг хүсч байвал бид ирээдүйд автомашины эрчим хүчний системийн тэргүүлэгч үйлдвэрлэгч болох арга замыг олох хэрэгтэй. Ирээдүй ямар байхыг харахын тулд энэ лхагва гаригийн зүүн цагийн 11:00 цагт Канад улсад болох хамгийн сүүлийн үеийн батерейны үйлдвэрлэлийн дугуй ширээний уулзалтыг үзээрэй.
Хатуу төлөвт батерейны тухай март. Цахиурын анодын талаархи бүх шуугиануудад мөн адил хамаарна. Гэртээ цэнэглэх боломжгүй хөнгөн цагаан батерей хүртэл цахилгаан тээврийн хэрэгслийн ертөнцийг ганхуулж чадахгүй.
Бүтцийн батерей гэж юу вэ? За энэ сайн асуулт байна. Инженерийн мэдлэггүй байж магадгүй гэж дүр эсгэхийг хүсдэггүй миний хувьд аз болоход хариулт нь энгийн. Одоогийн цахилгаан машинууд нь машинд суурилуулсан батерейгаар тэжээгддэг. Өө, бид эдгээр бүх лити-ион батерейг явах эд ангиудын шалан дээр суулгаж, одоо EV загвартай ижил утгатай "скейтборд" платформыг бий болгож, чанарыг нь нуух шинэ аргыг олсон. Гэхдээ тэд машинаас тусдаа хэвээр байна. Хэрэв хүсвэл нэмэлт.
Бүтцийн батерейнууд нь явах эд ангиудыг бүхэлд нь батерейны үүрээр хийснээр энэ парадигмыг устгадаг. Мөрөөдөл мэт санагдах ирээдүйд зөвхөн даацын шал нь батерейг агуулахаас илүүтэйгээр биеийн зарим хэсэг нь А багана, дээвэр, тэр ч байтугай судалгааны байгууллагын нотолж байгаагаар боломжтой юм. Агаарын шүүлтүүр даралтат өрөө - зөвхөн батерейгаар тоноглогдсон төдийгүй батерейгаас бүрддэг. Агуу Маршал МакЛуханы хэлснээр машин бол батерей юм.
Орчин үеийн лити-ион батерейнууд өндөр технологиор хийгдсэн мэт боловч хүнд жинтэй. Лити ионы эрчим хүчний нягтрал нь бензинийхээс хамаагүй бага байдаг тул чулуужсан түлшээр ажилладаг тээврийн хэрэгсэлтэй ижил хэмжээнд хүрэхийн тулд орчин үеийн EV-ийн батерейнууд нь маш том хэмжээтэй байдаг. Маш том.
Хамгийн гол нь тэд хүнд жинтэй байдаг. “Өргөн ачаалалд” хүнд гэх мэт. Одоогийн байдлаар батерейны эрчим хүчний нягтыг тооцоолох үндсэн томъёо нь литийн ион кг тутамд 250 ватт-цаг цахилгаан үйлдвэрлэх боломжтой юм. Эсвэл товчлолын ертөнцөд инженерүүд 250 Вт/кг илүүд үздэг.
Жаахан тооцоо хийгээд үзээрэй, 100 кВт.ц батерей нь Model S батерейнд залгасан Теслатай адил бөгөөд та хаашаа ч явсан 400 кг зайг чирэх болно гэсэн үг. Энэ бол хамгийн сайн бөгөөд үр дүнтэй програм юм. Бидний энгийн хүмүүсийн хувьд 100 кВт.ц батерейг ойролцоогоор 1000 фунт жинтэй гэж тооцох нь илүү үнэн зөв байж болох юм. Хагас тонн гэх мэт.
Одоо 213 кВт цаг хүртэл багтаамжтай гэж мэдэгдсэн шинэ Hummer SUT шиг зүйлийг төсөөлөөд үз дээ. Хэдийгээр генерал үр ашгийн талаар зарим нэг ололт амжилтыг олж мэдсэн ч дээд Hummer нэг тонн орчим батерейг чирэх болно. Тийм ээ, энэ нь илүү хол явах болно, гэхдээ эдгээр бүх нэмэлт давуу талуудын улмаас зайны өсөлт нь батерейг хоёр дахин нэмэгдүүлэхэд тохирохгүй байна. Мэдээжийн хэрэг, түүний ачааны машин тохирохуйц илүү хүчирхэг, өөрөөр хэлбэл бага үр ашигтай хөдөлгүүртэй байх ёстой. Илүү хөнгөн, богино зайн хувилбаруудын гүйцэтгэл. Автомашины инженер бүр (хурд эсвэл түлшний хэмнэлттэй эсэхээс үл хамааран) жин бол дайсан гэдгийг танд хэлэх болно.
Энд бүтцийн батарей орж ирдэг. Одоо байгаа бүтцэд нэмэхийн оронд батерейгаар машин хийснээр нэмсэн жингийн ихэнх нь алга болдог. Тодорхой хэмжээгээр, өөрөөр хэлбэл бүх бүтэц нь батерей болж хувирах үед машины аяллын хүрээг нэмэгдүүлэх нь жин хасахад хүргэдэггүй.
Таны хүлээж байсанчлан - чамайг "Ямар сайхан санаа вэ?" гэж бодож суугааг би мэдэж байгаа учраас - энэ ухаалаг шийдэлд саад тотгор бий. Эхнийх нь аливаа үндсэн батерейнд зөвхөн анод, катод болгон ашиглахаас гадна хангалттай хүчтэй, маш хөнгөн материалаар батерей хийх чадварыг эзэмших явдал юм! -Хоёр тоннын даацтай машин, зорчигчдыг даах чадалтай, аюулгүй байх болов уу гэж найдаж байгаа бүтэц.
Шведийн хамгийн алдартай инженерийн хоёр их сургууль болох KTH Хааны Технологийн Хүрээлэнгийн хөрөнгө оруулалттай Чалмерсын Технологийн Их Сургуулийн өнөөг хүртэл бүтээсэн хамгийн хүчирхэг бүтцийн батерейны үндсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь нүүрстөрөгчийн шилэн ба хөнгөн цагаан юм. Үндсэндээ нүүрстөрөгчийн эслэгийг сөрөг электрод болгон ашигладаг; эерэг электрод нь литийн төмрийн фосфатаар бүрсэн хөнгөн цагаан тугалган цаасыг ашигладаг. Нүүрстөрөгчийн эслэг нь электрон дамжуулдаг тул хүнд мөнгө, зэс хэрэггүй. Катод ба анод нь электролит агуулсан шилэн шилэн матрицаар тус тусад нь хадгалагддаг тул электродуудын хооронд литийн ионуудыг тээвэрлэхээс гадна бүтцийн ачааллыг хоёуланг нь хуваарилдаг. Ийм батерейны үүр бүрийн нэрлэсэн хүчдэл нь 2.8 вольт бөгөөд одоогийн бүх цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батерейны нэгэн адил үүнийг нэгтгэж, өдөр тутмын цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд түгээмэл байдаг 400 В эсвэл бүр 800 В-ыг үйлдвэрлэх боломжтой.
Хэдийгээр энэ нь тодорхой үсрэлт боловч эдгээр өндөр технологийн эсүүд ч гэсэн ерөнхий цагт огтхон ч бэлэн биш байна. Тэдний эрчим хүчний нягтрал нь нэг кг жинд ердөө 25 ватт-цаг, бүтцийн хөшүүн чанар нь 25 гигапаскаль (GPa) бөгөөд энэ нь хүрээний шилэн утаснаас арай илүү хүчтэй юм. Гэсэн хэдий ч Шведийн Үндэсний сансрын агентлагийн санхүүжилтээр хамгийн сүүлийн хувилбар нь хөнгөн цагаан тугалган электродын оронд илүү их нүүрстөрөгчийн эслэгийг ашигладаг бөгөөд судлаачид хөшүүн чанар, эрчим хүчний нягтралтай гэж мэдэгджээ. Үнэн хэрэгтээ эдгээр сүүлийн үеийн нүүрстөрөгч/нүүрстөрөгчийн батерейнууд нэг кг тутамд 75 ватт-цаг цахилгаан, 75 GPa-ийн Янгийн модуль үйлдвэрлэх төлөвтэй байна. Энэхүү эрчим хүчний нягтрал нь уламжлалт лити-ион батерейнуудаас хоцорч магадгүй ч бүтцийн хөшүүн чанар нь хөнгөн цагаанаас хамаагүй дээр юм. Өөрөөр хэлбэл, эдгээр батерейгаар хийсэн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн явах эд ангиудын диагональ зай нь хөнгөн цагаанаар хийсэн батерей шиг бүтцийн хувьд бат бөх байж болох ч жин нь ихээхэн буурах болно.
Эдгээр өндөр технологийн батерейны анхны хэрэглээ бол бараг л хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэл юм. Чалмерсын профессор Лейф Асп хэлэхдээ: "Хэдэн жилийн дараа ухаалаг утас, зөөврийн компьютер эсвэл цахилгаан унадаг дугуй хийх боломжтой бөгөөд энэ нь өнөөгийн жингийн ердөө тал хувьтай, илүү авсаархан юм." Гэсэн хэдий ч төслийг хариуцаж буй хүний ​​хэлснээр "Бид энд зөвхөн бидний төсөөллөөр хязгаарлагддаг."
Зай нь орчин үеийн цахилгаан тээврийн хэрэгслийн үндэс суурь төдийгүй түүний хамгийн сул холбоос юм. Хамгийн өөдрөг төсөөлөл ч одоогийн эрчим хүчний нягтралаас хоёр дахин их байгааг харж болно. Хэрэв бид бүгдийн амлаж байсан гайхалтай зайг авахыг хүсч байгаа бол хэн нэгэн долоо хоног бүр нэг цэнэглэлтээр 1000 км замыг амлаж байгаа юм шиг санагдаж байвал яах вэ? - Бид машинд батерей нэмэхээс илүү сайн зүйл хийх хэрэгтэй болно: бид батарейгаас машин хийх хэрэгтэй болно.
Кокихалла хурдны зам зэрэг эвдэрсэн зарим замыг түр засварлахад хэдэн сар шаардлагатай гэж мэргэжилтнүүд хэлж байна.
Постмедиа нь идэвхтэй боловч хувийн хэлэлцүүлгийн форумыг явуулахыг эрмэлздэг бөгөөд бүх уншигчдыг манай нийтлэлийн талаархи санал бодлоо хуваалцахыг уриалж байна. Сэтгэгдэл вэбсайт дээр гарч ирэхэд нэг цаг хүртэл хугацаа шаардагдана. Бид танаас санал хүсэлтээ хамааралтай, хүндэтгэлтэй байлгахыг хүсч байна. Бид цахим шуудангийн мэдэгдлийг идэвхжүүлсэн - хэрэв танд сэтгэгдлийн хариу ирвэл, таны дагаж буй сэтгэгдлийн хэлхээс шинэчлэгдсэн эсвэл хэрэглэгчийн сэтгэгдлийг дагаж мөрдвөл одоо танд имэйл ирэх болно. Имэйл тохиргоог хэрхэн тохируулах талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл болон дэлгэрэнгүй мэдээллийг манай Олон нийтийн удирдамжаас авна уу.