Mis saab elektriautost edasi? Juhtmeta toide, liitium-õhk akud ja palju muud

The esimese põlvkonna elektriautod saabus eelmise sajandi alguspäevil ja suri välja peamiselt seetõttu, et akud ei suutnud gaasitankidega konkureerida. Teine põlvkond tekkis suuresti eelmisel kümnendil Tesla juhtimisel, kuid kuigi akud on viimase sajandi jooksul oluliselt paranenud, on need endiselt piirav tegur. Vahepeal on märgatavalt paranenud ka bensiinimootoriga autode ökonoomsus, mis annab elektrile jäigema konkurentsi kui aastakümnete tagused gaasikutsujad.

Kui elektriseadmete kolmas põlvkond toob kaasa mitmeid täiustusi, siis kõige olulisemad neist tegelevad pakilise võimsuse probleemiga. On mitmeid tehnoloogiaid, mis võivad eraldi või koos panna elektrisõidukid lõpuks gaasimootoriga autod mänguväljalt välja lööma.

Induktiivne laadimine

Induktiivne laadimine võimaldab seadmel – olgu siis nutitelefonil või elektriautol – laadida ilma füüsilise ühenduseta toiteallikaga. Huvitaval kombel Nissan ja Infiniti hakkab seda pakkuma esimeste seas, kuigi Tesla on alates 2003. aasta turule toomisest juhtinud peaaegu kõiki teisi elektrisõidukite aspekte. (See on eriti ebatavaline alates ühest esimestest

selle tehnoloogia demonstratsioonid autos oli Tesla Roadsteriga, kuid ilmselt ilma Tesla suurema huvita.)

Qualcommil on induktiivse laadimise versioon, kutsus Halo, mis on mõeldud nii parkimiskohtadele kui ka osariikidevahelistele maanteedele. See nõuab lähedust, kuid mitte kontakti, mis oleks siiski märkimisväärne edasiminek võrreldes auto ühendamisega. Osa täiustusest on see, et seade võib täielikult maha matta, mis muudab selle vandaalitsemise või kogenematute juhtide kahjustamise palju keerulisemaks. Enamikul juhtudel lihtsalt pargite oma auto ja kogu võimsus, mida teie auto tarbib, on kas tasuta (stiimuliks, et saaksite parkida seal võib teha midagi kaubanduskeskust või jaemüüjat) või saate kuu lõpus arve kõige eest tarbitud.

Kui seda tehnoloogiat ei paigaldata teedele, nagu Qualcomm reklaamib, ei lahendaks see probleemi aku kasutusaega, kuid see vähendaks sellega seotud probleeme, muutes laadimise palju läbipaistvamaks ja usaldusväärne. Siiski võib probleem tekkida vastuoluliste standarditega (probleem, mis juba vaevab elektriautode tööstust), mis võib tähendada, et peate otsima parkimiskohta, millega teie auto töötaks, ja muutma tänavasisesed lahendused kasutuskõlbmatuks. See võib olla see, mis Teslat üleval hoiab. Praegu on Teslal a ainulaadne natiivne laadimissüsteem palju kiirem kui rakendatud standard, ja ma eeldan, et see soovib algselt teha sama asja induktiivlaadijate puhul.

Liitium-õhk akud

IBM ja teised töötavad paljulubava tehnoloogia kallal liitiumõhk, mis läheneb gaasipaagi energiatihedusele. Viimastel aastatel on metallurgias tehtud olulisi edusamme, muutes liitium-õhktehnoloogial põhineva aku elujõuliseks kümne aasta jooksul. Kui teil võib olla sama energiamahutavus akul, mis peab olema ainult sama suur kui gaasipaak ja oli kui asetada see Tesla S tohutusse akupanka, võiksite tõenäoliselt selle auto sõiduulatuse neljakordistada seda. 1000-miilise sõiduulatusega ei peaks te laadijate pärast palju muretsema. Tõenäolisemalt kasutaksid insenerid lihtsalt väiksemat akut, muutes auto lõpuks kergemaks ja odavamaks. Koos levinumate laadijatega muudaks see elektriautode tööstust ja esindab energiatõhususe potentsiaali paremini kui gaas.

Superkondensaatorid ja ultrakondensaatorid

Superkondensaatorid ja ultrakondensaatorid on alternatiiv akudele, mida tegelikult juba tarbesõidukites rakendatakse. Kondensaatorid on tahkis, nende tööiga on peaaegu piiramatu ja need võivad nii laadida kui ka tühjendada tuhandeid kordi kiiremini kui liitium-ioonaku ilma kahjustusteta. Mõnes mõttes on kondensaatorid tavaliste akude jaoks samad, mis välkmälu on võrreldes magnetiliste kõvaketastega. Algselt töötas välklamp palju paremini, kuid oli palju kallim kui magnetkandja. Isegi iPodidel olid algselt kõvakettad. Kuid kuna välklambi hind langes, võttis see üha suurema osa turust üle ja nüüd on magnetajamid järk-järgult kõrvaldamisel.

Kahjuks on kondensaatorid alles selle ülemineku alguses. Praegu on need lihtsalt kohutavalt kallid, kaotavad aja jooksul laengu ja neil on madal energiatihedus isegi akudega võrreldes. See kõik muudab need ebatõenäoliseks lähiaja lahenduseks, kuid sarnaselt välguga on hinnad eeldatavasti langenud järsult peaks energiatihedus suurenema ja isetühjenemise määr (tõenäoliselt suurim probleem) suureneb parandada. Aja jooksul võivad nad akuprobleemist koos kõrvale hiilida. Siiski nad on juba kasutusel hübriidkonfiguratsioonides, kus saab kondensaatoreid kiiresti laadida, näiteks minutitega, siis laadivad nad akusid sõidu ajal. See on põnev tehnoloogia, mida inimesed minu arvates piisavalt tähelepanelikult ei vaata.

Kus on järgmine Tesla?

Ma ei pea silmas Teslat ettevõtet, vaid Teslat meest. Ta oli kuni oma salapärase ja enneaegse surmani (ilmselt seotud a müstiline surmakiir), töötab saatevõimsusel. Intel ja teised on viimasel ajal selles vallas suuri edusamme teinud, kuid tõenäoliselt on need veel aastate kaugusel, kuni see hakkab tööle isikliku elektroonikaga, ja aastakümnete kaugusel autodega töötamisest. Kuid kui see on välja töötatud, eemaldaks see akud igaveseks probleemiks ja me elaksime elektrimaailmas. Tõsi, on mõningaid terviseprobleeme, millest tuleb üle saada: kuigi idee pimedas helendamisest võib olla lahe, peame siiski "surmakiire" osast mööda saama. Igal juhul arvan, et saatevõimsus kuulutab elektrisõidukite viimast, kestvat põlvkonda. Kui kolime pärast seda millegi muu juurde, ei ole see elektriline ja enamik meist pole tõenäoliselt läheduses.

Toimetajate soovitused

• Millised on erinevat tüüpi elektriautode laadijad?
• VW esitleb oma järgmist elektriautot kamuflaažis
• Volvo esitleb elektrilist 2022 C40 Recharge, millel on Android-toega autosisene tehnoloogia
• Vaadake, kuidas Sony hakkab oma Vision-S elektriautot Euroopa teedel katsetama
• CES 2021 ja autod: mida ootame autonoomsetelt autodelt, EV-delt ja mujalt