6 φωτογραφίες »

Φόρτιση σε 15 λεπτά και αυξημένη αυτονομία φέρνει η νέα μπαταρία της VW

10/12/2020

Νέα μπαταρία για EV ετοιμάζει η QuantumScape, εταιρεία που συνεργάζεται με την VW και βρίσκεται στις ΗΠΑ. Φόρτιση στο 80% μέσα σε 15 λεπτά και διπλάσια ταχύτητα συγκριτικά με την Tesla υπόσχονται οι Αμερικανοί.

 
 
Καινούργια αποστολή έχει ανατεθεί στην QuantumScape. Πρόκειται για αμερικανική εταιρεία που εδρεύει στο Σαν Χοσέ της Καλιφόρια με ειδικότητα την κατασκευή μπαταριών για EV. Για να υλοποιήσει τους σκοπούς αξιοποιεί χρήματα επενδυτών, μεταξύ των οποίων η VW και ο ιδρυτής της Microsoft, Bill Gates, οι οποίοι από κοινού με άλλους επενδυτές έχουν δώσει 380 εκατομμύρια δολάρια, με το συνολικό ποσό να ανεβαίνει στα 700 εκατομμύρια μέσω του χρηματιστηρίου.


 
Η QuantumScape έχει αναλάβει την δημιουργία μιας καλύτερης μπαταρίας που βοηθά τα ηλεκτρικά οχήματα να είναι ασφαλέστερα, οικονομικά, με αυξημένη αυτονομία και δυνατότητα ταχύτερης φόρτισης. Με τις μπαταρίες λιθίου μετάλλων στερεάς κατάστασης που θέλει να δημιουργήσει  η QuantumScape, θα μπορούν οι οδηγοί να φορτίζουν τα ηλεκτρικά αυτοκίνητά τους στο 80% της πλήρους χωρητικότητάς τους μέσα σε μόλις δεκαπέντε (15) λεπτά, δήλωσε η εταιρεία, την ώρα που το Tesla Model 3 χρειάζεται τον διπλάσιο χρόνο! Παράλληλα, η αυτονομία αυξάνεται στο 50% στο ίδιο EV συγκριτικά με την τρέχουσα τεχνολογία. Οι μπαταρίες θα έχουν διάρκεια ζωής περίπου 12 χρόνια σε κανονική χρήση σε ένα όχημα με αυτονομία από 480 χιλιόμετρα και παραπάνω. Μάλιστα, η εταιρεία προσδοκά σε καλύτερη απόδοση των μπαταριών ακόμη και σε θερμοκρασίες υπό του μηδενός. Τέλος, μπορούν να φορτιστούν έως και 800 φορές με ελάχιστες απώλειες διαχείρισης, χρήσης και αποθήκευσης της ηλεκτρικής ενέργειας.


 
Οι Jürgen Leohold και Frank Blome, επιφανή στελέχη της VW, βρίσκονται στο διοικητικό συμβούλιο της QuantumScape και έχουν δεσμευτεί να επενδύσουν περισσότερα κεφάλαια για την κατασκευή μπαταριών σε μια κοινοπραξία με τους Αμερικανούς. Η γερμανική αυτοκινητοβιομηχανία ευελπιστεί να χρησιμοποιήσει τις μπαταρίες σε ηλεκτρικά οχήματα έως το 2025 εφόσον μπορέσουν να παραχθούν μαζικά και σε μικρό κόστος. Η ανέγερση του πρώτου εργοστασίου κατασκευής της μπαταρίας θα στοιχίσει 1,6 δισεκατομμύροα δολάρια, με το ποσό να επιμερίζεται 50-50 ανάμεσα στην VW και την QuantumScape. Αν το πλάνο των Αμερικανών υλοποιηθεί, η Volkswagen θα πάρει ένα τεράστιο πλεονέκτημα σε σχέση με τον ανταγωνισμό, κερδίζοντας περισσότερο μερίδιο στην αγορά EV με τα μοντέλα της όπως η Porsche Taycan και τα ολοένα και πιο δημοφιλή ID.3 και ID.4.  Εξάλλου, η QuantumScape έχει στο διοικητικό της συμβούλιο και πρώην στελέχη της Tesla, θέλοντας να αξιοποιήσει και την τεχνογνωσία τους.


 
Ο Διευθύνων Σύμβουλος της QuantumScape, Jagdeep Singh, ο οποίος ίδρυσε την εταιρεία το 2010 με συναδέλφους επιστήμονες από το Στάνφορντ, τους Fritz Prinz και Tim Holme, αναμένει ραγδαία αύξηση των οχημάτων με ηλεκτρική μπαταρία στο μέλλον. Πάντως, θεωρεί ότι η στροφή στα μεταφορικά μέσα με ηλεκτρική ενέργεια προερχόμενη από ανανεώσιμες πηγές θα πραγματοποιηθεί όταν οι μπαταρίες είναι ισοδύναμες ή καλύτερες από τον κινητήρα εσωτερικής καύσης. «Οι σημερινές μπαταρίες δεν είναι ανταγωνιστικές. Δεν έχουν την ενεργειακή πυκνότητα για να έχουν την αυτονομία που απαιτείται, δεν έχουν την δύναμη να υποστηρίξουν την ταχυφόρτιση. Οι καλύτερες μπαταρίες του σήμερα χρειάζονται περίπου μία ώρα για να φορτιστούν, όταν ένα αυτοκίνητο με κινητήρα καύσης γεμίζει βενζίνη ή diesel μέσα σε 5-10 λεπτά» εξήγησε ο Singh.
 
Πώς λειτουργούν οι μπαταρίες λιθίου μετάλλων στερεάς κατάστασης
Η κατασκευή ηλεκτρικών μπαταριών είναι ακριβή και η διάρκεια ζωής τους δεν αντιστοιχεί σε εκείνη του αυτοκινήτου. Χρησιμοποιούν εύφλεκτους ηλεκτρολύτες που μπορούν να καούν κάτω από αυτό που ο Singh ονόμασε «συνθήκες κατάχρησης». «Χρειάζεται ένα μη οξειδώσιμο σύνολο υλικών για να υπάρχει ασφάλεια», δηλώνει χαρακτηριστικά ο CEO των Αμερικανών. Η λύση που έχει αναπτύξει η QuantumScape είναι μια μπαταρία στερεάς κατάστασης που έχει περίπου το μέγεθος ενός πακέτου τραπουλόχαρτας.


 
Ένα τυπικό κελί μπαταρίας που χρησιμοποιείται σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο σήμερα είναι σαν ένας μεταλλικός κύλινδρος που έχει ένα άνοδο (θετικό ηλεκτρόδιο) από τη μία πλευρά, κάθοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο) από την άλλη και αγώγιμο υγρό ηλεκτρολύτη που ρέει μέσω ενός πορώδους διαχωριστικού στρώματος. Ο διαχωριστής μπορεί να είναι κατασκευασμένος από πλαστικό ή άλλο οργανικό υλικό. Αυτός ο σχεδιασμός τριών επιπέδων επιτρέπει στα ιόντα λιθίου να διαλύονται και να μετακινούνται από την άνοδο, όταν φορτίζετε την μπαταρία, πίσω στην κάθοδο όταν την αποφορτίζετε.
 
Ο σχεδιασμός της QuantumScape απαιτεί μικρότερο όγκο για να διατηρηθεί η ίδια ενέργεια. Οι μπαταρίες λιθίου μετάλλων στερεάς κατάστασης έχουν δύο κύρια στρώματα, συμπεριλαμβανομένης μιας καθόδου και ενός κεραμικού διαχωριστή στερεάς κατάστασης, χωρίς να έχει κατασκευαστεί άνοδος. Καθώς η μπαταρία φορτίζει, το λίθιο φεύγει από την κάθοδο, ταξιδεύει μέσω του κεραμικού διαχωριστή και εναποτίθεται μεταξύ του διαχωριστή και μιας ηλεκτρικής επαφής όπου σχηματίζει μια άνοδο μεταλλικού λιθίου μέσα στην μπαταρία.



«Το ιόν λιθίου αποτέλεσε μια σημαντική αφετηρία για την τροφοδοσία της πρώτης γενιάς EV. Πιστεύουμε ότι η τεχνολογία μπαταρίας στερεάς κατάστασης λιθίου μετάλλων της QuantumScape ανοίγει νέους δρόμους μέχρι την μπαταρία επόμενης γενιάς και δημιουργεί τα θεμέλια για τη μετάβαση σε έναν πιο πλήρως ηλεκτροκίνητο στόλο αυτοκινήτων» υποστηρίζει ο Singh. Μένει να αποδειχθεί στην πράξη και στους δρόμους το πεδίο εφαρμογής του φιλόδοξου project της QuantumScape, σε έναν χώρο στο οποίο κολοσσοί όπως οι Tesla, LG, Panasonic, Toyota και Samsung μεταξύ άλλων έχουν τις δικές τους δραστηριότητες.