Wat is de toekomst voor de elektrische auto? Draadloze stroom, lithium-luchtbatterijen en meer

De eerste generatie elektrische auto's ontstond in het begin van de vorige eeuw en stierf grotendeels uit omdat batterijen niet konden concurreren met gastanks. De tweede generatie ontstond grotendeels in het afgelopen decennium, onder leiding van Tesla, maar hoewel batterijen de afgelopen eeuw aanzienlijk zijn verbeterd, zijn ze nog steeds de beperkende factor. Ondertussen is ook de economie van benzineauto’s aanzienlijk verbeterd, waardoor de concurrentie op het gebied van elektriciteit sterker is geworden dan de benzineslurpers van tientallen jaren geleden.

Terwijl de derde generatie elektrische systemen een aantal verbeteringen met zich mee zal brengen, zullen de belangrijkste de urgente kwestie van macht aanpakken. Er zijn een aantal technologieën die er, afzonderlijk of samen, voor kunnen zorgen dat elektrische voertuigen eindelijk auto’s op gas uit het speelveld kunnen bannen.

Inductief opladen

Door inductief opladen kan een apparaat – of het nu een smartphone of een elektrische auto is – worden opgeladen zonder fysieke verbinding met een stroombron. Interessant genoeg,

Nissan En Infiniti zal een van de eersten zijn die dit aanbiedt, ook al heeft Tesla sinds de lancering in 2003 vrijwel elk ander aspect van elektrische voertuigen geleid. (Dit is vooral ongebruikelijk omdat een van de eerste demonstraties van deze technologie op een auto was met een Tesla Roadster, maar blijkbaar zonder veel interesse van Tesla.)

Qualcomm heeft een versie van inductief opladen, genaamd Halo, ontworpen voor zowel parkeerplaatsen als snelwegen. Het vereist nabijheid, maar geen contact, wat nog steeds een enorme verbetering zou zijn ten opzichte van het daadwerkelijk aansluiten van de auto. Een deel van de verbetering is dat het apparaat volledig begraven kan worden, waardoor het veel moeilijker wordt om het te vernielen of voor onervaren bestuurders te beschadigen. In de meeste gevallen parkeert u gewoon uw auto en de stroom die uw auto verbruikt is gratis (als stimulans om u te laten parkeren) daar, iets wat een winkelcentrum of winkelier zou kunnen doen) of je krijgt aan het einde van de maand een rekening voor wat je ook doet geconsumeerd.

Tenzij deze technologie in wegen zou worden geïnstalleerd, zoals Qualcomm promoot, zou dit het probleem niet oplossen probleem met de levensduur van de batterij, maar het zou de daarmee samenhangende problemen verminderen, waardoor het opladen veel transparanter wordt betrouwbaar. Er kan echter een probleem zijn met conflicterende standaarden (een probleem waar de elektrische auto-industrie nu al last van heeft) wat zou kunnen betekenen dat u op zoek moet naar een parkeerplaats waar uw auto mee kan werken, waardoor oplossingen op straat onwerkbaar worden. Dit zou Tesla kunnen tegenhouden. Op dit moment heeft Tesla een uniek native laadsysteem veel sneller dan de geïmplementeerde standaard, en ik verwacht dat het in eerste instantie hetzelfde wil doen voor inductieve laders.

Lithium-luchtbatterijen

IBM en anderen werken aan een veelbelovende technologie genaamd lithiumlucht, die de energiedichtheid van een gastank benadert. Er zijn de afgelopen jaren aanzienlijke vorderingen gemaakt in de metallurgie, waardoor een batterij op basis van lithium-luchttechnologie binnen tien jaar levensvatbaar is geworden. Als je dezelfde energiecapaciteit in een batterij kunt hebben, hoeft die alleen maar even groot te zijn als een benzinetank, en dat was ook zo om hem in de enorme batterijbank van een Tesla S te plaatsen, zou je waarschijnlijk de actieradius van die auto kunnen verviervoudigen Het. Met een actieradius van 1.000 kilometer hoeft u zich niet veel zorgen te maken over opladers. Het is waarschijnlijker dat ingenieurs gewoon een kleinere batterij zouden gebruiken, waardoor de auto uiteindelijk lichter en goedkoper zou worden. In combinatie met de steeds vaker voorkomende opladers zou dit een gamechanger zijn voor de elektrische auto-industrie en het potentieel voor energie-efficiëntie beter vertegenwoordigen dan gas.

Supercondensatoren en ultracondensatoren

Supercondensatoren en ultracondensatoren zijn een alternatief voor batterijen dat feitelijk al in bedrijfsvoertuigen wordt toegepast. Condensatoren zijn solid state, ze hebben een vrijwel onbeperkte levensduur en ze kunnen duizenden keren sneller opladen en ontladen dan een lithium-ionbatterij zonder schade. In zekere zin zijn condensatoren voor gewone batterijen wat flash-geheugen is in vergelijking met magnetische harde schijven. Aanvankelijk presteerde flash veel beter, maar was veel duurder dan magnetische media. Zelfs iPods hadden aanvankelijk harde schijven. Maar toen Flash in prijs daalde, nam het een steeds groter deel van de markt over, en nu worden magnetische schijven geleidelijk uitgefaseerd.

Helaas staan ​​condensatoren nog aan het begin van die transitie. Op dit moment zijn ze gewoon ontzettend duur, ze verliezen na verloop van tijd hun lading en ze hebben een lage energiedichtheid, zelfs in vergelijking met batterijen. Dit alles maakt ze tot een onwaarschijnlijke oplossing voor de korte termijn, maar net als bij Flash wordt verwacht dat de prijzen zullen dalen scherp genoeg zou de energiedichtheid moeten toenemen, en de zelfontlading (waarschijnlijk het grootste probleem) zal dat ook doen verbeteren. Na verloop van tijd zouden ze het batterijprobleem helemaal kunnen omzeilen. Hoe dan ook al in gebruik in hybride configuraties, waarbij je de condensatoren snel kunt opladen, bijvoorbeeld in enkele minuten, en vervolgens de accu's opladen terwijl je rijdt. Dit is een fascinerende technologie waarvan ik denk dat mensen er niet goed genoeg naar kijken.

Waar is de volgende Tesla?

Ik heb het niet over Tesla, het bedrijf, maar over Tesla, de man. Hij was tot aan zijn mysterieuze en vroegtijdige dood (blijkbaar verbonden met een mystieke doodsstraal), bezig met zendvermogen. Intel en anderen hebben hier de laatste tijd grote vooruitgang in geboekt, maar het zal waarschijnlijk nog jaren duren voordat dit werkt met persoonlijke elektronica, en tientallen jaren voordat dit werkt met auto's. Maar als dit eenmaal was ontwikkeld, zouden batterijen voor altijd een probleem zijn en zouden we in een elektrische wereld leven. Toegegeven, er zijn enkele gezondheidsproblemen die overwonnen moeten worden: hoewel het idee van gloeien in het donker best wel cool zou kunnen zijn, zullen we het gedeelte van de ‘doodstraal’ moeten omzeilen. Hoe dan ook denk ik dat zendvermogen de laatste, duurzame generatie elektrische voertuigen zal inluiden. Als we daarna naar iets anders verhuizen, zal het niet elektrisch zijn, en zullen de meesten van ons er waarschijnlijk niet meer zijn.

Aanbevelingen van de redactie

• Wat zijn de verschillende soorten opladers voor elektrische auto's?
• VW geeft een voorproefje van zijn volgende elektrische auto in trippy gecamoufleerde vorm
• Volvo onthult de elektrische 2022 C40 Recharge met Android-aangedreven technologie voor in de auto
• Kijk hoe Sony zijn elektrische Vision-S-auto begint te testen op de Europese wegen
• CES 2021 en auto's: wat we verwachten van autonome auto's, elektrische auto's en meer