80% σε 8 λεπτά: Νέα θαυματουργή μπαταρία κατασκευασμένη στην Κίνα

80% σε 8 λεπτά: Νέα θαυματουργή μπαταρία κατασκευασμένη στην Κίνα

Είναι κάτι σαν την αχίλλειο πτέρνα της ηλεκτροκίνησης: τα ηλεκτρικά οχήματα έχουν περιορισμένη εμβέλεια και μετά πρέπει να φορτιστούν. Ποιος όμως θέλει να περάσει τον πολύτιμο χρόνο του περιμένοντας δίπλα σε ένα σταθμό φόρτισης; Αυτό ακριβώς διαμαρτύρονται οι επικριτές των ηλεκτρικών οχημάτων. Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος που τα plug-in υβρίδια επιστρέφονται συχνά μετά τη λήξη των συμβολαίων μίσθωσης με το καλώδιο φόρτισης στην αρχική του συσκευασία και επομένως δεν χρησιμοποιούνται ποτέ. Και γι' αυτό ακριβώς οι μηχανικοί σε όλο τον κόσμο ερευνούν νέα συστήματα μπαταριών, την απόλυτη σούπερ μπαταρία που όχι μόνο επιτρέπει μεγάλες αποστάσεις, αλλά μπορεί επίσης να φορτιστεί σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα και μπορεί να εξακολουθεί να λειτουργεί πολύ μετά την απόσυρση του υπόλοιπου οχήματος.

Όπως τόσες πολλές εταιρείες, η κινεζική αυτοκινητοβιομηχανία GAC συμμετέχει σε αυτόν τον αγώνα για την απόλυτη τεχνολογία μπαταριών και τώρα προσπαθεί να φτάσει στην κορυφή. Σύμφωνα με μια πρόσφατη ανακοίνωση της εταιρείας, η νέα μπαταρία γρήγορης φόρτισης φέρεται να έχει επιτύχει «ρηξικέλευθη πρόοδο». Βασίζεται στο υλικό γραφένιο, το οποίο έχει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα και επομένως παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για τους κατασκευαστές μπαταριών. 

νικητής του βραβείου Νόμπελ

Το γραφένιο είναι το όνομα μιας τροποποίησης άνθρακα με δισδιάστατη δομή στην οποία κάθε άτομο άνθρακα περιβάλλεται από άλλα τρία σε γωνία 120 μοιρών, σχηματίζοντας ένα μοτίβο σε σχήμα κηρήθρας. Το 2010, ο Andre Geim και ο Konstantin Novoselov τιμήθηκαν για τις σπουδές τους με το υλικό γραφένιο τιμήθηκε με το Νόμπελ Φυσικής. Τρία χρόνια αργότερα, η ΕΕ αποφάσισε να χρηματοδοτήσει την έρευνα για το γραφένιο με ένα δισεκατομμύριο ευρώ.

Γερμανοί ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης (KIT) συνεργάστηκαν με την εσθονική start-up Skeleton Technologies για να αναπτύξουν μια μπαταρία γραφενίου που δεν είναι μόνο μικρότερη και ελαφρύτερη, αλλά και πιο ανθεκτική και μπορεί ακόμη και να φορτιστεί σε μόλις 15 δευτερόλεπτα. Κατ' αρχήν, μπορούν ήδη να επιτευχθούν μικρότεροι χρόνοι φόρτισης για μπαταρίες ηλεκτρικών αυτοκινήτων, αλλά το μεγάλο μειονέκτημα μέχρι στιγμής ήταν: όσο πιο γρήγορη φόρτιση γίνεται, τόσο πιο γρήγορα μειώνεται η διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Ο σύντομος χρόνος φόρτισης της μπαταρίας γραφενίου σε συνδυασμό με κύκλους φόρτισης που ξεπερνούν τις εκατοντάδες χιλιάδες προορίζεται να λύσει τρία κύρια προβλήματα: αργούς χρόνους φόρτισης, υποβάθμιση της μπαταρίας και άγχος εμβέλειας, σύμφωνα με δελτίο τύπου της Skeleton Technologies. Ωστόσο, υπάρχει ένα αλίευμα: το κόστος παραγωγής είναι πολύ υψηλό. Επομένως, η ίδια η Skeleton βλέπει την εφεύρεσή της μόνο ως μια συμπληρωματική τεχνολογία, μια συμπληρωματική τεχνολογία των μπαταριών ιόντων λιθίου.

Μέχρι στιγμής, το γραφένιο είχε στην πραγματικότητα ένα βασικό πρόβλημα, δηλαδή ότι είναι πολύ ακριβό - έως και μερικές εκατοντάδες δολάρια ανά γραμμάριο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένοι κατασκευαστές επικεντρώνονται μερικές φορές σε εναλλακτικές τεχνολογίες. Και εδώ, οι κινεζικές εταιρείες έχουν σημαντικό λόγο. Το KFZ Wirtschaft ανέφερε πρόσφατα ότι η κινεζική αυτοκινητοβιομηχανία NIO παρουσίασε το πρώτο ηλεκτρικό αυτοκίνητο με α Μπαταρία στερεάς κατάστασης είναι εξοπλισμένο.

Η GAC λέγεται τώρα ότι πέτυχε να φτιάξει μια μπαταρία γραφενίου έτοιμη για σειρά παραγωγής. Το πρόβλημα του υψηλού κόστους φέρεται να λύθηκε με τη βοήθεια μιας νέας τεχνολογίας παραγωγής 3DG (τρισδιάστατο γραφένιο). Αυτό λέγεται ότι μείωσε το κόστος παραγωγής στο ένα δέκατο.  

Η βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων ενδιαφέρεται ιδιαίτερα για την μπαταρία σούπερ γρήγορης φόρτισης με βάση το γραφένιο. Αυτή η μπαταρία με βάση το γραφένιο έχει δυνατότητα γρήγορης φόρτισης 6C και μπορεί να φορτιστεί στο 80% της χωρητικότητας μέσα σε 8 λεπτά όταν συνδυάζεται με φορτιστή υψηλής χωρητικότητας 600Α. Αυτή η τεχνολογία μπαταρίας όχι μόνο μειώνει σημαντικά τον χρόνο φόρτισης, αλλά θα πρέπει επίσης να επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Παρουσίαση επωνυμίας τον Σεπτέμβριο

«Ευχαρίστως, η τεχνολογία μπαταριών έχει πλέον περάσει από το εργαστήριο στην πραγματική παραγωγή», λέει η δήλωση του Ομίλου GAC. Η μπαταρία σούπερ γρήγορης φόρτισης με βάση το γραφένιο βρίσκεται τώρα στη φάση της πραγματικής δοκιμής του οχήματος. Το Aion V, το πρώτο όχημα εξοπλισμένο με μπαταρία, έχει προγραμματιστεί να παραχθεί μαζικά από τον Σεπτέμβριο του τρέχοντος έτους.

Αυτό καθιστά την GAC την πρώτη εταιρεία που ανακοινώνει συγκεκριμένη ημερομηνία για την ετοιμότητα της αγοράς. Ωστόσο, ο κατασκευαστής δεν αποκάλυψε περαιτέρω λεπτομέρειες, όπως πληροφορίες σχετικά με το ενεργειακό περιεχόμενο ή τον τρόπο με τον οποίο πραγματοποιήθηκε η δοκιμή φόρτισης. Το μέγεθος και το βάρος –η ενεργειακή πυκνότητα είναι ένας σημαντικός παράγοντας στις μπαταρίες με βάση το γραφένιο– δεν αναφέρθηκαν επίσης.

Παρεμπιπτόντως, οι μπαταρίες με βάση το γραφένιο είναι - φυσικά - μια καυτή πατάτα για smartphone: η αμερικανική εταιρεία Real Graphene, για παράδειγμα, θέλει να έχει φέρει μια νέα τεχνολογία μπαταριών που βασίζεται σε αυτές στην ωριμότητα της αγοράς. Το πρωτότυπο είναι μια μπαταρία 3.000 mAh που υποτίθεται ότι θα φορτιστεί πλήρως μέσα σε 20 λεπτά χρησιμοποιώντας έναν προσαρμογέα 60 watt χωρίς να ζεσταθεί. Το τελευταίο θα μπορούσε να αυξήσει την ασφάλεια της συσκευής κατά τη γρήγορη φόρτιση και επίσης να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Σύμφωνα με την εταιρεία, η μπαταρία μπορεί να περάσει από 1.500 κύκλους φόρτισης πριν χάσει τη χωρητικότητά της. Σύμφωνα με τους ειδικούς, οι τυπικές μπαταρίες smartphone παρέχουν μόνο το 80 τοις εκατό της αρχικής τους απόδοσης μετά από περίπου 400 κύκλους φόρτισης.