La venontan merkredon, la 24-an de novembro, la plej nova ronda tablo de Driving into the Future diskutos kiel povus aspekti la estonteco de kanada kuirilaro.Ĉu vi estas optimisto-vi vere kredas, ke ĉiuj aŭtoj estos elektraj antaŭ 2035-aŭ vi pensas, ke ni ne atingos tiun ambician celon, baterio-elektraj aŭtoj estas grava parto de nia estonteco.Se Kanado volas esti parto de ĉi tiu elektra revolucio, ni devas trovi manieron fariĝi la ĉefa fabrikanto de aŭtomobilaj potencaj sistemoj en la estonteco.Por vidi kiel aspektas la estonteco, spektu la plej novan rondan tablon pri fabrikado de kuirilaroj por ni en Kanado ĉi-merkredon je la 11:00 a.m. Orienta Tempo.
Forgesu pri solidstataj kuirilaroj.La sama validas por la tuta furoraĵo pri siliciaj anodoj.Eĉ la fama aluminiaera kuirilaro, kiu ne povas esti ŝargita hejme, ne povas skui la mondon de elektraj veturiloj.
Kio estas struktura baterio?Nu, ĉi tio estas bona demando.Feliĉe por mi, kiu ne volas ŝajnigi, ke mi eble ne havas inĝenieran kompetentecon, la respondo estas simpla.Nunaj elektraj aŭtoj estas funkciigitaj per baterioj instalitaj en la aŭto.Ho, ni trovis novan manieron kaŝi ilian kvaliton, kiu estas konstrui ĉiujn ĉi tiujn litijonajn bateriojn en la plankon de la ĉasio, kreante "rultabulo" platformo, kiu nun estas sinonima kun EV-dezajno.Sed ili ankoraŭ estas apartaj de la aŭto.Aldonaĵo, se vi volas.
Strukturaj baterioj subfosas ĉi tiun paradigmon farante la tutan ĉasion el bateriaj ĉeloj.En ŝajne reveca estonteco, ne nur la portanta planko estos-prefere ol enhavi-kuirilarojn, sed iuj partoj de la korpo-A-kolonoj, tegmentoj, kaj eĉ, kiel esplorinstitucio montris, eblas , La aerfiltrilo premiza ĉambro-ne nur ekipita per piloj, sed fakte konsistigita de kuirilaroj.En la vortoj de la granda Marshall McLuhan, aŭto estas baterio.
Nu, kvankam modernaj litio-jonaj kuirilaroj aspektas altteknologiaj, ili estas pezaj.La energia denseco de litiojono estas multe malpli granda ol tiu de benzino, do por atingi la saman gamon kiel fosiliaj fuelaj veturiloj, la kuirilaroj en modernaj EVs estas tre grandaj.Tre granda.
Pli grave, ili estas pezaj.Kiel peza en "larĝa ŝarĝo".La baza formulo nuntempe uzata por kalkuli la energian densecon de baterio estas, ke ĉiu kilogramo da litiojono povas generi ĉirkaŭ 250 vatojn da elektro.Aŭ en la mallongiga mondo, inĝenieroj preferas, 250 Wh/kg.
Faru iom da matematiko, 100 kWh-kuirilaro estas kiel Tesla ŝtopita al Model S-baterio, kio signifas, ke kien ajn vi iros, vi trenos ĉirkaŭ 400 kg da baterio.Ĉi tiu estas la plej bona kaj plej efika aplikaĵo.Por ni laikoj, povas esti pli ĝuste taksi, ke 100 kWh-baterio pezas ĉirkaŭ 1,000 funtojn.Kiel duona tuno.
Nun imagu ion kiel la nova Hummer SUT, kiu asertas havi enŝipan potencon de ĝis 213 kWh.Eĉ se la generalo trovas kelkajn sukcesojn en efikeco, la supra Hummer ankoraŭ trenos ĉirkaŭ tuno da baterioj.Jes, ĝi veturos pli malproksimen, sed pro ĉiuj ĉi tiuj pliaj avantaĝoj, la pliiĝo de intervalo ne kongruas kun la duobligo de la baterio.Kompreneble, ĝia kamiono devas havi pli potencan - tio estas, malpli efikan - motoron por egali.La agado de pli malpezaj, pli mallongaj intervalaj alternativoj.Kiel ĉiu aŭtomobila inĝeniero (ĉu por rapideco aŭ fuelekonomio) diros al vi, pezo estas la malamiko.
Ĉi tie venas la struktura baterio. Konstruante aŭtojn el baterioj anstataŭ aldoni ilin al ekzistantaj strukturoj, la plej granda parto de la aldonita pezo malaperas.Iagrade—t.e., kiam ĉiuj strukturaj aferoj estas konvertitaj en bateriojn—pliigado de la krozada gamo de la aŭto kondukas al preskaŭ neniu malplipeziĝo.
Kiel vi atendus - ĉar mi scias, ke vi sidas tie pensante "Kia bonega ideo!" - estas obstakloj al ĉi tiu saĝa solvo.La unua estas regi la kapablon fari bateriojn el materialoj, kiuj povas esti uzataj ne nur kiel anodoj kaj katodoj por ajna baza baterio, sed ankaŭ sufiĉe fortaj - kaj tre malpezaj!-Strukturo, kiu povas subteni dutonan aŭton kaj ĝiajn pasaĝerojn, kaj oni esperas, ke ĝi estos sekura.
Ne mirinde, la du ĉefaj komponantoj de la plej potenca struktura baterio ĝis nun, faritaj de Chalmers Universitato de Teknologio kaj investitaj de KTH Royal Institute of Technology, la du plej famaj inĝenieristikaj universitatoj de Svedio, estas karbonfibro kaj aluminio.Esence, karbonfibro estas uzata kiel negativa elektrodo;la pozitiva elektrodo uzas litian ferfosfaton kovritan aluminio-folion.Ĉar karbonfibro ankaŭ kondukas elektronojn, ne necesas peza arĝento kaj kupro.La katodo kaj anodo estas tenataj apartaj per vitrofibra matrico, kiu ankaŭ enhavas elektroliton, do ĝi ne nur transportas litiajn jonojn inter la elektrodoj, sed ankaŭ distribuas la strukturan ŝarĝon inter la du.La nominala tensio de ĉiu tia baterioĉelo estas 2.8 voltoj, kaj kiel ĉiuj nunaj elektraj veturiloj, ĝi povas esti kombinita por produkti la 400V aŭ eĉ 800V komunan al ĉiutagaj elektraj veturiloj.
Kvankam ĉi tio estas klara salto, eĉ ĉi tiuj altteknologiaj ĉeloj tute ne estas pretaj por ĉeftempo.Ilia energia denseco estas nur nekonsiderinda 25 vatohoroj por kilogramo, kaj ilia struktura rigideco estas 25 gigapaskaloj (GPa), kio estas nur iomete pli forta ol la frama vitrofibro.Tamen, kun financado de la Sveda Nacia Kosma Agentejo, la plej nova versio nun uzas pli da karbonfibro anstataŭ aluminiaj elektrodoj, kiujn esploristoj asertas, ke ili havas rigidecon kaj energian densecon.Fakte, ĉi tiuj lastaj karbonaj/karbonaj kuirilaroj estas atenditaj produkti ĝis 75 vatohorojn da elektro por kilogramo kaj modulon de Young de 75 GPa.Ĉi tiu energia denseco ankoraŭ povas postresti malantaŭ tradiciaj litiojonaj baterioj, sed ĝia struktura rigideco nun estas pli bona ol aluminio.Alivorte, la diagonala baterio de la elektra ĉasio farita el ĉi tiuj kuirilaroj povas esti strukture same forta kiel la baterio el aluminio, sed la pezo multe malpliiĝos.
La unua uzo de ĉi tiuj altteknologiaj kuirilaroj estas preskaŭ certe konsumelektroniko.Chalmers Profesoro Leif Asp diris: "En kelkaj jaroj, estas tute eble fari inteligentan telefonon, tekkomputilon aŭ elektran biciklon kiu estas nur duono de la pezo de hodiaŭ kaj estas pli kompakta."Tamen, kiel la respondeculo de la projekto atentigis, "Ni Ĝi estas vere nur limigita de nia imago ĉi tie."
La baterio ne nur estas la bazo de modernaj elektraj veturiloj, sed ankaŭ ĝia plej malforta ligo.Eĉ la plej optimisma prognozo povas vidi nur duoble la nunan energian densecon.Kio se ni volas akiri la nekredeblan gamon, kiun ni ĉiuj promesis — kaj ŝajnas, ke iu ĉiusemajne promesas 1 000 kilometrojn por ŝarĝo?— Ni devos fari pli bone ol aldoni bateriojn al aŭtoj: ni devos fari aŭtojn el baterioj.
Fakuloj diras, ke provizora riparo de iuj difektitaj vojoj, inkluzive de la ŝoseo Coquihalla, daŭros plurajn monatojn.
Postmedia kompromitas konservi aktivan sed privatan diskutforumon kaj instigas ĉiujn legantojn dividi siajn opiniojn pri niaj artikoloj.Povas daŭri ĝis unu horo por ke komentoj aperu en la retejo.Ni petas vin konservi viajn komentojn trafaj kaj respektemaj.Ni ebligis retpoŝtajn sciigojn - se vi ricevas komentan respondon, se komenta fadeno, kiun vi sekvas, estas ĝisdatigita, aŭ se vi sekvas komenton de uzanto, vi nun ricevos retmesaĝon.Bonvolu viziti nian Komunumajn Gvidliniojn por pliaj informoj kaj detaloj pri kiel ĝustigi retpoŝtajn agordojn.