Co dalej z samochodem elektrycznym? Zasilanie bezprzewodowe, baterie litowo-powietrzne i nie tylko

tesla-roadster-2The pierwsza generacja samochodów elektrycznych pojawiły się na początku ubiegłego wieku i wymarły głównie dlatego, że akumulatory nie mogły konkurować ze zbiornikami na gaz. Druga generacja powstała w dużej mierze w ostatniej dekadzie pod przewodnictwem Tesli, ale chociaż akumulatory znacznie się poprawiły w ciągu ostatniego stulecia, nadal są czynnikiem ograniczającym. Tymczasem ekonomiczność samochodów benzynowych również uległa znacznej poprawie, powodując ostrzejszą konkurencję dla samochodów elektrycznych niż pożeracze benzyny kilkadziesiąt lat temu.

O ile elektryka trzecia generacja przyniesie szereg ulepszeń, o tyle najważniejsze z nich zajmą się palącą kwestią mocy. Istnieje szereg technologii, które – osobno lub razem – mogłyby w końcu sprawić, że pojazdy elektryczne wyeliminują z pola gry samochody napędzane gazem.

Polecane filmy

Ładowanie indukcyjne

Ładowanie indukcyjne umożliwia ładowanie urządzenia – smartfona lub samochodu elektrycznego – bez fizycznego podłączenia do źródła zasilania. Co ciekawe,

Nissana I Infiniti będzie jedną z pierwszych osób, które to zaoferują, mimo że Tesla przoduje w niemal każdym innym aspekcie pojazdów elektrycznych od czasu ich wprowadzenia na rynek w 2003 roku. (Jest to szczególnie niezwykłe, ponieważ jest to jeden z pierwszych demonstracje tej technologii na samochodzie był z Teslą Roadster, ale najwyraźniej bez większego zainteresowania ze strony Tesli.)

Dzięki zasięgowi wynoszącemu 1000 mil nie musisz się zbytnio martwić o ładowarki.

Qualcomm ma wersję z ładowaniem indukcyjnym, zwany Halo, przeznaczony zarówno do miejsc parkingowych, jak i autostrad międzystanowych. Wymaga bliskiej odległości, ale nie kontaktu, co i tak byłoby ogromną poprawą w porównaniu z koniecznością faktycznego podłączenia samochodu do prądu. Częścią ulepszenia jest to, że urządzenie można całkowicie zakopać, co znacznie utrudnia wandalizm lub uszkodzenie przez niedoświadczonych kierowców. W większości przypadków po prostu parkujesz samochód, a cała energia zużywana przez samochód jest albo bezpłatna (jako zachęta do zaparkowania tam, coś, co mogłoby zrobić centrum handlowe lub sprzedawca detaliczny), albo pod koniec miesiąca otrzymasz rachunek za wszystko, co strawiony.

Gdyby ta technologia nie została zainstalowana na drogach, jak promuje Qualcomm, nie rozwiązałaby problemu problem z żywotnością baterii, ale zmniejszyłoby to powiązane problemy, czyniąc ładowanie znacznie bardziej przejrzystym i niezawodny. Może jednak wystąpić problem związany z sprzecznymi standardami (problem, który już nęka branżę samochodów elektrycznych), co może oznaczać, że będziesz musiał poszukać miejsca parkingowego, z którym będzie współpracował Twój samochód, co sprawi, że rozwiązania uliczne będą niepraktyczne. To może być to, co powstrzymuje Teslę. Obecnie Tesla ma ok unikalny natywny system ładowania znacznie szybciej niż wdrożony standard i spodziewam się, że początkowo będzie chciało zrobić to samo w przypadku ładowarek indukcyjnych.

Baterie litowo-powietrzne

IBM i inne firmy pracują nad obiecującą technologią zwaną litowo-powietrzne, które ma gęstość energetyczną zbliżoną do zbiornika gazu. W ciągu ostatnich kilku lat nastąpił znaczny postęp w metalurgii, dzięki któremu akumulatory oparte na technologii litowo-powietrznej staną się opłacalne w ciągu dekady. Jeśli możesz mieć tę samą pojemność energetyczną w akumulatorze, to musi on mieć tylko ten sam rozmiar co zbiornik gazu i być umieszczając go w ogromnym zestawie akumulatorów Tesli S, prawdopodobnie mógłbyś zwiększyć zasięg tego samochodu i to czterokrotnie To. Dzięki zasięgowi wynoszącemu 1000 mil nie musisz się zbytnio martwić o ładowarki. Bardziej prawdopodobne jest, że inżynierowie po prostu użyliby mniejszego akumulatora, co ostatecznie sprawiłoby, że samochód byłby lżejszy i tańszy. W połączeniu z bardziej powszechnymi ładowarkami oznaczałoby to zmianę zasad gry w branży samochodów elektrycznych i reprezentuje potencjał w zakresie efektywności energetycznej lepszy niż w przypadku gazu.

Superkondensatory i ultrakondensatory

Superkondensatory i ultrakondensatory stanowią alternatywę dla akumulatorów, która jest już wdrażana w pojazdach użytkowych. Kondensatory są półprzewodnikowe, mają prawie nieograniczoną żywotność cykli i mogą ładować i rozładowywać się tysiące razy szybciej niż akumulator litowo-jonowy, bez uszkodzeń. W pewnym sensie kondensatory są dla zwykłych baterii tym, czym jest pamięć flash w porównaniu z magnetycznymi dyskami twardymi. Początkowo lampa błyskowa działała znacznie lepiej, ale była znacznie droższa niż nośniki magnetyczne. Nawet iPody początkowo miały dyski twarde. Jednak w miarę jak cena pamięci flash spadła, przejmowała ona coraz większą część rynku i obecnie dyski magnetyczne są w trakcie wycofywania.

Maxwell_supercapacitor_MC2600_series_2600F

Niestety, kondensatory są wciąż na początku tego przejścia. W tej chwili są po prostu cholernie drogie, z czasem tracą ładunek i mają niską gęstość energii, nawet w porównaniu z bateriami. To wszystko sprawia, że ​​jest to mało prawdopodobne rozwiązanie w perspektywie krótkoterminowej, ale podobnie jak w przypadku technologii flash, oczekuje się, że ceny spadną gwałtownie, gęstość energii powinna wzrosnąć, a wskaźniki samorozładowania (prawdopodobnie największy problem) wzrosną poprawić. Z biegiem czasu mogliby całkowicie ominąć problem z baterią. Jednak są już używany w konfiguracjach hybrydowych, w których można szybko naładować kondensatory, powiedzmy w ciągu kilku minut, a następnie ładują akumulatory podczas jazdy. To fascynująca technologia, której, moim zdaniem, ludzie nie przyglądają się wystarczająco uważnie.

Gdzie jest następna Tesla?

Nie mam na myśli Tesli firmy, ale Tesli człowieka. Był nim aż do swojej tajemniczej i przedwczesnej śmierci (najwyraźniej powiązanej z mistyczny promień śmierci), pracując nad mocą nadawczą. Intela i innych ostatnio poczynili ogromne postępy w tej dziedzinie, ale prawdopodobnie nadal miną lata, zanim zacznie działać z elektroniką osobistą i dekady, zanim zacznie działać z samochodami. Ale kiedy już zostanie to opracowane, akumulatory staną się problemem na zawsze, a my będziemy żyć w elektrycznym świecie. To prawda, że ​​​​istnieją pewne problemy zdrowotne, które trzeba będzie przezwyciężyć: chociaż pomysł świecenia w ciemności może być całkiem fajny, będziemy musieli obejść część „promień śmierci”. W każdym razie myślę, że moc nadawcza będzie zwiastunem ostatniej, trwałej generacji pojazdów elektrycznych. Jeśli potem przejdziemy na coś innego, nie będzie to urządzenie elektryczne i większości z nas prawdopodobnie nie będzie w pobliżu.

Zalecenia redaktorów

  • Jakie są różne typy ładowarek do samochodów elektrycznych?
  • VW prezentuje swój kolejny samochód elektryczny w odlotowej formie zakamuflowanej
  • Volvo przedstawia elektryczne C40 Recharge 2022 z technologią pokładową z systemem Android
  • Zobacz, jak Sony rozpoczyna testowanie samochodu elektrycznego Vision-S na europejskich drogach
  • CES 2021 i samochody: czego oczekujemy od samochodów autonomicznych, pojazdów elektrycznych i nie tylko