Það er ekki auðvelt verkefni að þróa a BEV sem, líkt og núverandi ICE-bílar, er hægt að fylla eldsneyti á þremur mínútum, hafa 1.000 km drægni á fullum tanki, njóta góðs af nægum innviðum og auðvelt að vera í notkun í að minnsta kosti 10 ár. Hins vegar gæti tilkoma rafgeyma í föstu formi truflað núverandi ástand og hraðað mjög markaðsupptöku BEV.
Þegar litíumjónarafhlöður, mikið notaðar í snjallsíma og önnur smækkuð rafeindatæki, eru notuð í bílaforrit, gera þær miklu meiri kröfur um öryggi og endingu rafhlöðunnar.
Á sama tíma er skipt á milli endurbóta á drægni, sem krefjast í meginatriðum aukningar á orkuþéttleika, og öryggis/endingar. Þessi málamiðlun er aðalástæðan fyrir því að frammistaða núverandi litíumjónarafhlöðu er talin hugsanlega óyfirstíganleg hindrun fyrir aukinni markaðssókn rafbíla.
Solid-state rafhlöður hafa möguleika á að sigrast á þessum vandamálum. Solid state rafhlöður eiga sér langa sögu. Raflausnir í föstu formi voru þróaðir á áttunda áratugnum, en ófullnægjandi jónaleiðni takmarkaði notkun þeirra. Hins vegar hafa nýlega fundist raflausnir í föstu formi með svipaða eða betri jónaleiðni og fljótandi raflausnir, sem flýta fyrir rannsóknum og þróunarviðleitni.
Bílaframleiðendurnir
Á bílasýningunni í Tókýó 2017 tilkynnti Toyota markmið um markaðssetningu á BEV algjörlega í föstu formi á fyrri hluta 20. Þó fyrsta kynslóðin af BEV sem mun nota alhliða rafhlöður sem gert er ráð fyrir að Toyota komi á markað mun aðeins hafa takmarkað framleiðslumagn, tilkynning fyrirtækisins mun án efa hvetja til aukinnar viðleitni margra fyrirtækja, vísindamanna og ríkisaðila í þróun allra solid-state rafhlaðna .
Volkswagen, Hyundai Motor og Nissan Motor hafa öll tilkynnt um fjárfestingar í sprotafyrirtækjum, svo við teljum að þetta sé efni sem líklegt er að muni njóta góðs af mikilli aukinni athygli.
Núverandi litíumjónarafhlöður samanstanda af bakskautinu, raflausn, skilju og rafskauti. Munurinn á solid state rafhlöðu er sá að raflausnin er solid. Reyndar eru allir íhlutir og efni solid, þess vegna hugtökin „fast ástand“.
Eiginleikar rafgeyma í föstu formi fara eftir efnum sem notuð eru, en rannsóknir hingað til sýna skýra möguleika hvað varðar öryggi, lekaþol, brunaþol (einfölduð kælibygging), smæðun, hönnunarsveigjanleika hvað varðar myndun beina snertingu við frumulagið, tiltölulega langur endingartími losunarferils, engin niðurbrot vegna góðra há/lághitaeiginleika, stutts hleðslutíma, mikillar orkuþéttleika og mikils aflþéttleika.
Í fortíðinni hefur lítill aflþéttleiki verið talinn veikleiki solid-state rafhlöður, en Tækniháskólinn í Tókýó og rannsóknarteymi Toyota hafa í sameiningu þróað solid-state rafhlöðu með þrisvar sinnum meiri aflþéttleika og tvöfalt meiri orkuþéttleika en núverandi. litíum-jón rafhlöður. Við teljum að allar solid-state rafhlöður hafi tilhneigingu til að vinna bug á ókostum rafknúinna farartækja.
Helstu áhrif solid-state rafhlöður á bílaiðnaðinn eru meðal annars hröðun á markaðsupptöku BEV og breytingar á rafhlöðubirgðakeðjunni BEV. Sex BEV kæmi í stað ICE-bifreiða, þá þyrfti ekki vélar, skiptingar og tengda hluta, heldur væri ný þörf fyrir rafhlöður, invertera, mótora og hluta sem tengjast þessum kerfum.
Fyrir hefðbundna bílasamsetningaraðila, sem framleiða vélar og drifrásir innanhúss, er mikilvægt uppspretta virðisauka að tryggja að þeir hafi getu til að þróa alhliða rafhlöður innanhúss. Fyrir birgja mun það vera mikilvægt að endurskoða grunntækni til að þróa nýja íhluti.
Ef það er aukning á markaðsupptöku á BEVLandsvísu reglur um hluti eins og skatta, orkustefnu og auðlindir munu einnig líklega breytast.
Skipt er úr fljótandi litíumjónarafhlöðum yfir í fasta litíumjónarafhlöður myndi einnig þýða skiptingu úr vökva í fast raflausn og minnkandi þörf fyrir skiljur og möguleiki væri á að nota ný efni fyrir bakskaut og rafskaut.
Efnin sem notuð eru í alföstu rafhlöðurnar sem Toyota mun setja á markað á fyrri hluta ársins 2020 eru líklega svipuð þeim sem notuð eru nú og þar sem framleiðslumagn minnkar er líklegt að áhrifin á núverandi aðfangakeðju verði einnig lítill. Hins vegar, ef við sjáum efnislegar framfarir í rannsóknum og þróunarviðleitni, er líklegt að rafhlöður sem fást á föstu formi á seinni hluta 2020 og 2030 séu truflandi.
Það hefur verið talað um hlutdrægni gagnvart i BEV, en núverandi samstaða á markaði er sú að við erum núna á tímum „aflrásar fjölbreytni“ frekar en að verða fullorðin BEV sem slíkt. Hins vegar teljum við að ef viðleitni til að þróa fjöldaframleiðslu á rafhlöðum í föstu formi skilar árangri, er tímabil BEV það getur verið nálægt því.
Þrátt fyrir það þyrfti að vinna bug á ýmsum vandamálum. Rannsóknir og þróun sem miðar að fjöldaframleiðslu á öllum rafhlöðum í föstu formi eru nýhafnar og að hve miklu leyti framleiðslukostnaður mun lækka er ekki enn ljóst. Fræðilega séð ætti að vera umtalsverður möguleiki á kostnaðarlækkun miðað við einföldun rafhlöðupakka og notkun ódýrra rafskautaefna.
Á hinn bóginn, ef það verður meiri framfarir en búist var við við að bæta afköst litíumjónarafhlöðu og meiri kostnaðarlækkun gæti skiptingin yfir í alhliða rafhlöður seinkað.
Einnig er hætta á að áhugi á i BEV sjálfir geta dofnað vegna þróunar í tvinn rafknúnum ökutækjum (HEV) og stöðluðum ICE farartækjum, umræðunni um vel á hjólum og endurnýjuðum vinsældum dísilbíla, sem gæti þýtt að draga úr þróunarstarfi fyrir allar rafhlöður í solid ástandi.
Frá sjónarhóli drægni og tíma sem þarf til að fylla eldsneyti með vetni eru eldsneytisfrumutæki annar hugsanlegur keppinautur. Þó að innviðamál séu vandamál eru miklir möguleikar í því að skipta um jarðefnaeldsneyti og flytja orku.
KPMG's 2018 Global Automotive Executive Survey raðaði eldsneytisfrumuökutækjum sem efstu lykilþróun til 2025 og BEV sæti í þriðja sæti samkvæmt alþjóðlegum bílaframkvæmdum. Árið 3 sneri sama skoðanakönnun taflinu við, m.a BEV í fyrsta sæti og efnarafalabílar í þriðja sæti.
BlogInnovazione.it
Síðasta mánudag tilkynnti Financial Times um samning við OpenAI. FT leyfir heimsklassa blaðamennsku…
Milljónir manna borga fyrir streymisþjónustu og greiða mánaðarlega áskriftargjöld. Það er almenn skoðun að þú…
Coveware frá Veeam mun halda áfram að veita viðbragðsþjónustu fyrir tölvukúgun. Coveware mun bjóða upp á réttar- og úrbótamöguleika ...
Forspárviðhald er að gjörbylta olíu- og gasgeiranum, með nýstárlegri og fyrirbyggjandi nálgun við verksmiðjustjórnun.…
