Pag-unlad sa awtonomiya ng mga de-kuryenteng sasakyan

Kapansin-pansing pag-unlad mula 2010 hanggang 2020

Mula nang lumitaw ang mga de-koryenteng sasakyan sa merkado, ang buhay ng baterya ay palaging nakakaakit ng pansin at kontrobersya. Paano hinarap ng mga tagagawa ang problemang ito at anong pag-unlad ang nagawa sa nakalipas na dekada?

Autonomy ng Electric Vehicle: Isang Mass Market Brake?

Noong 2019, 63% ng mga sumasagot sa Argus Energy barometer ang itinuturing na range bilang pinakamahalagang hadlang sa paglipat sa mga de-kuryenteng sasakyan. Ang mga motorista ay talagang nag-aatubili na isipin ang tungkol sa pagkakaroon ng muling pagkarga ng kanilang sasakyan nang maraming beses upang maglakbay ng malalayong distansya. Mababawasan ba ng pagbuo ng isang pampublikong magagamit na imprastraktura sa pagsingil ang alalahaning ito? Ang mabilis na mga terminal, na lalong naroroon sa mga lugar ng libangan sa motorway, ay nagpapanumbalik ng kanilang buong kapasidad para sa karamihan ng mga modelo sa loob ng wala pang 45 minuto. Ang mga tagahanga ng heat engine ay hindi mabibigo na matandaan na ang tagal na ito ay nananatiling mas mahaba kaysa sa buong gasolina.

Kahit na ang pagpapabilis sa pag-deploy ng mga istasyon ng pagsingil ay maaaring magbigay ng katiyakan sa ilang mga motorista, ang mga inaasahan ay nananatiling nakatuon sa awtonomiya mismo.

Kailangan ng tulong sa pagsisimula?

Pagtaas ng average na awtonomiya

Ayon sa ulat ng Global Electric Vehicles Outlook 2021 na inihanda ng International Energy Agency, ang awtonomiya ng mga de-koryenteng sasakyan ay patuloy na bumubuti mula nang ipakilala ang mga ito sa merkado. Kaya, lumipat tayo mula sa idineklarang average na awtonomiya na 211 kilometro noong 2015 hanggang 338 kilometro noong 2020. Narito ang mga detalye sa nakalipas na anim na taon:

• 2015: 211 km
• 2016: 233 kilometro
• 2017: 267 kilometro
• 2018: 304 kilometro
• 2019: 336 kilometro
• 2020: 338 kilometro

Kung ang naobserbahang pag-unlad sa unang limang taon ay nakapagpapatibay, maaaring mabigla ang isa sa pagwawalang-kilos sa pagitan ng 2019 at 2020. Sa katunayan, ang mas katamtamang paglago na ito ay hinihimok ng pagpasok ng higit pang mga compact na modelo sa merkado. Idinisenyo para sa urban na paggamit, mayroon silang mas maliliit na baterya at samakatuwid ay hindi gaanong matibay.

Ang awtonomiya ng mga flagship brand sa proseso

Kaya, ang mga motorista na naghahanap ng higit na awtonomiya ay makatitiyak na ang mga tagagawa ay patuloy na nagpapahusay ng mga sasakyan na maaaring maglakbay ng malalayong distansya, tulad ng mga sedan o SUV. Upang maunawaan ito, suriin lamang ang kapasidad ng baterya ng isang partikular na sasakyan sa pamamagitan ng pagtingin sa ebolusyon ng modelo ayon sa modelo. Ang Tesla Model S, na ibinebenta mula noong 2012, ay nakakita ng patuloy na pagtaas ng awtonomiya:

• 2012: 426 kilometro
• 2015: 424 kilometro
• 2016: 507 kilometro
• 2018: 539 kilometro
• 2020: 647 kilometro
• 2021: 663 kilometro

Ang regular na pagtaas na ito ay nakuha sa pamamagitan ng iba't ibang paraan. Sa partikular, ang Palo Alto ay lumikha ng mas malaki at mas malalaking baterya habang pinapahusay ang control software ng Model S. Ito ay patuloy na ina-update upang gawing mas mahusay ang sasakyan at i-optimize ang kapasidad ng baterya.

Mga mapaghangad na panandaliang layunin

Upang higit pang mapabuti ang awtonomiya ng mga de-kuryenteng sasakyan, maraming mga paraan ang ginagalugad ngayon. Sinisikap ng mga mananaliksik na gawing mas mahusay ang mga baterya habang ang mga tagagawa ay naghahangad na "mag-isip ng electric" mula sa disenyo ng chassis ng sasakyan.

Mga bagong platform ng Stellantis para sa electromotorization

Ang Stellantis Group, isang pangunahing manlalaro sa automotive market, ay gustong bumuo ng hanay nito ng mga de-kuryenteng sasakyan. Mula 2023, 14 sa mga brand ng grupo (kabilang ang Citroën, Opel, Fiat, Dodge at Jeep) ay mag-aalok ng mga sasakyang binuo sa chassis na idinisenyo bilang purong electric platform. Isa itong tunay na ebolusyon sa panahong ginagamit ng karamihan sa mga EV ang chassis ng mga katumbas na thermal model.

Sa partikular, nakatuon si Stellantis sa pagtugon sa mga alarma sa breakdown, na nananatiling mahalaga sa mga driver ng EV. Samakatuwid, ipinakilala ng mga developer ang apat na platform na nakatuon sa partikular na makinang ito:

• Maliit: ito ay nakalaan para sa mga sasakyang pang-lungsod at multi-purpose gaya ng Peugeot e-208 o Fiat 500. Nangangako ang platform na ito ng saklaw na 500 kilometro.
• Katamtaman: Ang platform na ito ay mai-install sa mas mahahabang sedan na sasakyan. Ang mga kaukulang baterya ay magbibigay ng hanay na 700 hanggang 800 kilometro.
• Malaki: Ang platform na ito ay idinisenyo para sa mga SUV na may idineklarang hanay na 500 kilometro.
• Frame: Ang ikaapat na platform ay ganap na nakalaan para sa mga komersyal na sasakyan.

Ang layunin ng standardisasyong ito ay bahagyang mabawi ang mga gastos sa elektripikasyon. Bilang karagdagan sa pagpapalawak ng saklaw, umaasa rin si Stellantis na mag-alok ng mas abot-kayang mga modelo ng EV. Ang diskarte na ito ay kapansin-pansin sa mga motorista: sa France, ang mas mataas na halaga ng pagbili ng mga de-kuryenteng sasakyan ay bahagyang nababawasan pa rin ng premium ng conversion, ngunit malamang na bumaba ito sa hinaharap.

800 kilometro ng awtonomiya sa 2025?

Samsung at solid state na baterya

Ayon sa mga tagagawa, sa lalong madaling panahon ang awtonomiya ng isang naka-charge na baterya ay magiging katumbas ng isang buong tangke! Ang mga mananaliksik na nagtatrabaho sa tatak ng Samsung ay naglabas ng bagong konsepto ng solidong electrolyte na baterya noong Marso 2020. Sa kasalukuyan, ang mga baterya ng lithium-ion, na nilagyan ng karamihan sa mga de-kuryenteng sasakyan, ay gumagana gamit ang mga likidong electrolyte o sa anyo ng gel; Ang paglipat sa mga solidong electrolyte na baterya ay mangangahulugan ng mas mataas na density ng enerhiya at mas mabilis na pag-recharge.

Sa dobleng dami ng tradisyonal na mga baterya, ang Samsung innovation na ito ay magbibigay-daan sa mga EV na maglakbay nang hanggang 800 kilometro. Ang haba ng buhay ay isa pang argumento na pabor sa bateryang ito dahil maaari itong ma-recharge nang higit sa 1000 beses. Ito ay nananatiling pumasa sa kurso ng produksyon ... Kung ang Samsung prototype ay may pag-asa, sa ngayon ay walang nagsasabi na ang mga tagagawa ay gagamitin ito!

SK Innovation at Super Fast Charging

Ang isa pang kumpanya sa South Korea na nagsusumikap para sa 800 km ng awtonomiya ay ang SK Innovation. Inanunsyo ng grupo na gumagawa ito ng bago, mas self-contained, high-intensity, nickel-based na baterya, habang binabawasan ang oras ng pag-charge sa fast terminal sa 20 minuto! Ang SK Innovation, isa nang tagatustos sa tagagawa ng Kia, ay gustong bumuo pa at nagtatayo ng ilang pabrika sa Georgia. Ang pangwakas na layunin ay upang magbigay ng kasangkapan sa Ford at Volkswagen ng mga de-kuryenteng sasakyan na ginawa ng US.

Sa layong 2000 kilometro?

Ang ilang taon na ang nakalipas ay maaaring lumipas para sa science fiction ay maaaring mabilis na maging nasasalat na katotohanan. Isang grupo ng mga German at Dutch na siyentipiko na nagtatrabaho para sa Fraunhofer at SoLayTec, ayon sa pagkakabanggit, ay nakabuo ng isang patented na proseso na tinatawag na Spatial Atom Layer Deposition.

(SALD). Walang mga pagbabago sa chemistry dito, tulad ng kaso sa Samsung at SK Innovation ng mga South Korean. Ang pag-unlad na nakamit ay nauugnay sa teknolohiya ng baterya. Ang mga mananaliksik ay may ideya na ilapat ang aktibong materyal ng mga electrodes sa anyo ng isang layer na ilang nanometer ang kapal. Dahil ang koleksyon ng mga lithium ions ay nangyayari lamang sa ibabaw, hindi na kailangan ng mas makapal na mga electrodes.

Samakatuwid, para sa pantay na dami o timbang, ang proseso ng SALD ay nag-o-optimize ng tatlong pangunahing elemento:

• epektibong lugar ng elektrod
• ang kanilang kakayahang mag-imbak ng kuryente
• bilis ng pag-charge

Kaya, ang mga sasakyang may bateryang SALD ay maaaring magkaroon ng saklaw ng tatlong beses kaysa sa pinakamakapangyarihang mga modelo na kasalukuyang nasa merkado. Ang bilis ng pag-reload ay maaaring tumaas ng limang beses! Frank Verhage, CEO ng SALD, na itinatag upang i-market ang inobasyong ito, sabi ng isang hanay na 1000 kilometro para sa mga city car at hanggang 2000 kilometro para sa mga sedan. Ang pinuno ay nag-aatubili na magtakda ng isang teoretikal na rekord ng awtonomiya, ngunit umaasa na tiyakin ang mga driver. Kahit na ang mga sporty na motorista ay maaari pa ring magkaroon ng 20 o 30% na kapangyarihan pagkatapos maglakbay ng 1000 kilometro, aniya.

Ang isa pang magandang balita ay ang proseso ng SALD ay katugma sa iba't ibang chemistry ng mga umiiral na mga cell:

• NCA (nickel, cobalt, aluminum)
• NMC (nickel, manganese, cobalt)
• mga solidong electrolyte na baterya

Maaari nating tayaan ang teknolohiyang ito na lumampas sa yugto ng prototype, habang sinasabi na ng SALD na ito ay nakikipag-usap sa ilang mga tagagawa ng kotse.