See ei ole lihtne ülesanne arendada a BEV mida saab sarnaselt praegustele ICE-sõidukitele tankida kolme minutiga, mille sõiduulatus on täis paagiga 1.000 km, millel on piisav infrastruktuur ja mida saab hõlpsasti kasutada vähemalt 10 aastat. Tahkispatareide ilmumine võib aga häirida praegust olukorda ja oluliselt kiirendada nende turuletulekut. BEV.
Kui liitium-ioonakusid, mida laialdaselt kasutatakse nutitelefonides ja muudes miniatuursetes elektroonikaseadmetes, kasutatakse autotööstuses, seavad need ohutusele ja aku tööeale palju kõrgemad nõuded.
Samal ajal on kompromiss vahemiku täiustamise, mis eeldab sisuliselt energiatiheduse suurendamist, ja ohutuse/vastupidavuse vahel. See kompromiss on peamine põhjus, miks praeguste liitiumioonakude jõudlust peetakse võimalikuks ületamatuks takistuseks elektrisõidukite suuremal turul.
Tahkisakudel on potentsiaal nendest probleemidest üle saada. Tahkisakudel on pikk ajalugu. Tahked elektrolüüdid töötati välja 70. aastatel, kuid ebapiisav ioonjuhtivus piiras nende kasutamist. Hiljuti avastati aga tahked elektrolüüdid, millel on vedelate elektrolüütidega sarnane või parem ioonjuhtivus, mis kiirendab uurimis- ja arendustegevust.
Autotootjad
2017. aasta Tokyo autonäitusel kuulutas Toyota välja eesmärgi turustada BEV 20. aastate esimesel poolel täiesti tahkis. Kuigi esimene põlvkond BEV mis kasutab täielikult tahkisakusid, mille Toyota peaks turule tooma, on ainult piiratud tootmismahuga, ettevõtte teade ärgitab kahtlemata paljusid ettevõtteid, teadlasi ja valitsusasutusi rohkem pingutama kõigi tahkisakude väljatöötamisel. .
Volkswagen, Hyundai Motor ja Nissan Motor on kõik teatanud investeeringutest alustavatesse ettevõtetesse, seega usume, et see on teema, mis võib saada palju suuremat tähelepanu.
Praegused liitiumioonakud koosnevad katoodist, elektrolüüdilahusest, separaatorist ja anoodist. Tahkisaku erinevus seisneb selles, et elektrolüüt on tahke. Tegelikult on kõik komponendid ja materjalid tahked, sellest ka "tahke oleku" terminoloogia.
Tahkispatareide omadused sõltuvad kasutatud materjalidest, kuid senised uuringud näitavad selget potentsiaali ohutuse, lekkekindluse, põlemiskindluse (lihtsustatud jahutusstruktuur), miniatuursuse ja disaini paindlikkuse osas, mis puudutab otsekontakti. rakukiht, suhteliselt pikk tühjendustsükli eluiga, heade kõrge/madala temperatuuri omaduste, lühikeste laadimisaegade, suure energiatiheduse ja suure võimsustiheduse tõttu ei lagune.
Varem peeti madalat võimsustihedust tahkisakude nõrkuseks, kuid Tokyo tehnoloogiainstituut ja Toyota uurimisrühm on ühiselt välja töötanud tahkisaku, mille võimsustihedus on kolm korda suurem ja energiatihedus kaks korda suurem kui olemasolevad. liitium-ioonakud. Usume, et kõigil pooljuhtakudel on potentsiaali ületada elektrisõidukite puudused.
Tahkisakude peamised mõjud autotööstusele hõlmavad kiirenemist turule sisenemisel. BEV ja muutused aku tarneahelas BEV. Kuus BEV asendaks ICE-sõidukeid, puuduks vajadus mootorite, jõuülekannete ja nendega seotud osade järele, küll aga oleks uus vajadus akude, inverterite, mootorite ja nende süsteemidega seotud osade järele.
Tavapäraste autode kokkupanijate jaoks, kes toodavad mootoreid ja jõuülekandeid ettevõttesiseselt, on oluline lisandväärtuse allikas tagada, et nad suudavad ettevõttesiseselt välja töötada tahkisakusid. Tarnijate jaoks on uute komponentide väljatöötamiseks oluline läbi vaadata elementaarsed tehnoloogiad.
Kui turul on suurenenud kasutuselevõtt BEVTõenäoliselt muutuvad ka üleriigilised eeskirjad, mis reguleerivad selliseid asju nagu maksud, energiapoliitika ja ressursid.
Üleminek vedelalt tahkis-liitiumioonakudele tähendaks ka üleminekut vedelalt tahketele elektrolüütidele ja separaatorite vajaduse vähenemist ning oleks potentsiaali uute materjalide kasutamiseks katoodide ja anoodide jaoks.
Toyota 2020. aasta esimesel poolel turule toodavates tahkisakudes kasutatavad materjalid on tõenäoliselt sarnased praegu kasutatavatega ning tootmismahtude vähenemise tõttu on mõju ka praegusele tarneahelale tõenäoliselt suurem. väike. Kui aga näeme teadus- ja arendustegevuses olulist edu, on 2020. ja 2030. aastate teisel poolel saadaolevad tahkispatareid tõenäoliselt häirivad.
Räägitud on kallutatusest i suhtes BEV, kuid praegune turu konsensus on selles, et oleme praegu pigem jõuülekande mitmekesistamise ajastul, mitte täisealiseks saamisel. BEV nagu. Siiski usume, et kui jõupingutused tahkispatareide masstootmise arendamiseks on edukad, on ajastu BEV see võib olla lähedal.
Sellegipoolest tuleks lahendada mitmeid probleeme. Kõikide tahkisakude masstootmisele suunatud teadus- ja arendustegevus on alles alanud ning mil määral tootmiskulud vähenevad, pole veel selge. Teoreetiliselt peaks akupakkide lihtsustamise ja odavate elektroodimaterjalide kasutamise tõttu olema märkimisväärne kulude vähendamise potentsiaal.
Teisest küljest, kui liitium-ioonakude jõudluse parandamisel saavutatakse oodatust suuremaid edusamme ja kulusid väheneb rohkem, võib üleminek tahkisakudele viibida.
Samuti on oht, et huvi i BEV ise võivad hääbuda hübriidelektrisõidukite (HEV) ja standardsete ICE-sõidukite arengu, rattasõidukite debati ja diiselsõidukite populaarsuse taastumise tõttu, mis võib tähendada kõigi tahkisakude arendustegevuse nõrgenemist.
Sõiduulatuse ja vesiniku tankimiseks kuluva aja seisukohalt on kütuseelemendiga sõidukid veel üks võimalik konkurent. Kuigi infrastruktuuriprobleemid on probleemiks, on fossiilkütuste asendamisel ja energia transpordil märkimisväärne potentsiaal.
KPMG 2018. aasta globaalses autotööstuse juhiuuringus loeti kütuseelemendiga sõidukid 2025. aasta ja XNUMX. aasta peamiseks võtmetrendiks. BEV maailma autotööstuse juhtide hinnangul 3. kohal. 2017. aastal keeras tabelid sama küsitlus, kus i BEV esikohal ja kütuseelemendiga sõidukid kolmandal kohal.
BlogInnovazione.it
Veeami Coveware jätkab küberväljapressimise juhtumitele reageerimise teenuste pakkumist. Coveware pakub kohtuekspertiisi ja heastamisvõimalusi…
Ennustav hooldus muudab nafta- ja gaasisektori pöördeliseks uuendusliku ja ennetava lähenemisega tehaste juhtimisele.…
Ühendkuningriigi CMA on väljastanud hoiatuse Big Techi käitumise kohta tehisintellekti turul. Seal…
Euroopa Liidu poolt hoonete energiatõhususe suurendamiseks koostatud roheliste majade dekreet on lõpetanud oma seadusandliku protsessi…
