Μια νέα τεχνολογία που πρωτοστάτησαν επιστήμονες στο Ινστιτούτο Βασικής Επιστήμης (IBS) στη Νότια Κορέα μπορεί να επιταχύνει τις ταχύτητες φόρτισης των ηλεκτρικών οχημάτων (EVs) κατά 200 φορές, πράγμα που σημαίνει ότι το γέμισμα μιας μπαταρίας θα μπορούσε να γίνει ακόμη πιο γρήγορο από την άντληση αερίου.
Επί του παρόντος, τα αυτοκίνητα χρειάζονται κατά μέσο όρο δέκα ώρες για να επαναφορτιστούν πλήρως στο σπίτι ή 20-40 λεπτά χρησιμοποιώντας υπερσυμπιεστές αιχμής σε ένα σταθμό φόρτισης.
Με τους αργούς χρόνους φόρτισης να είναι ένα από τα κύρια ζητήματα στον τρόπο υιοθέτησης των ηλεκτρικών οχημάτων, οι Νοτιοκορεάτες ερευνητές έχουν εξετάσει τη σφαίρα της κβαντικής φυσικής.
Κβαντική μπαταρία
Το σημείο εκκίνησής τους ήταν η ιδέα της κβαντικής μπαταρίας που παρουσιάστηκε για πρώτη φορά σε μια μελέτη του 2012, η οποία θεώρησε ότι οι κβαντικοί πόροι, όπως η εμπλοκή, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να επιταχύνουν σημαντικά τη διαδικασία φόρτισης της μπαταρίας φορτίζοντας όλες τις κυψέλες της μπαταρίας συλλογικά.
Αντίθετα, οι συμβατικές μπαταρίες φορτίζονται παράλληλα, ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, επιβραδύνοντας τη διαδικασία.
Με βάση μια σειρά πειραμάτων, οι επιστήμονες του IBS απέδειξαν ότι η παρουσία παγκόσμιας λειτουργίας, όπου όλα τα κύτταρα μιλούν ταυτόχρονα, είναι ο μοναδικός κύριος παράγοντας στο πλεονέκτημα της κβαντικής φόρτισης που οδηγεί σε τετραγωνική κλιμάκωση στην ταχύτητα φόρτισης.
Εννέα δευτερόλεπτα!
Αυτό σημαίνει ότι καθώς οι κβαντικές μπαταρίες αυξάνονται σε μέγεθος, ο χρόνος φόρτισης γίνεται ταχύτερος. Σε αριθμούς, η χρήση κβαντικής φόρτισης με μια μπαταρία που περιέχει περίπου 200 κύτταρα θα μείωνε τον χρόνο φόρτισης σε περίπου τρία λεπτά στο σπίτι ή σε περίπου εννέα δευτερόλεπτα σε έναν σταθμό φόρτισης.
Όμως, ενώ οι κβαντικές τεχνολογίες είναι ακόμη στα σπάργανα και υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος για να εφαρμοστούν στην πράξη αυτές οι μέθοδοι, ο Ισραηλινός προγραμματιστής μπαταριών StoreDot εξασφάλισε νέα χρηματοδότηση με στόχο την ανάπτυξη κυψελών μπαταριών ικανών να προσφέρουν 100 μίλια (160 χιλιόμετρα) σε πέντε λεπτά φόρτισης έως το 2024.
Κυψέλες ιόντων
Μετά τις συνεργασίες της με τις Daimler, BP, Samsung, TDK, EVE και VinFast, η ισραηλινή startup έχει πλέον εξασφαλίσει μια επένδυση πολλών εκατομμυρίων δολαρίων από τον κατασκευαστή ηλεκτρικών οχημάτων της Ινδίας Ola Electric.
Η χρηματοδότηση θα χρησιμοποιηθεί για Ε&Α και για την επιτάχυνση της κλιμάκωσης στη μαζική παραγωγή των κυψελών ιόντων λιθίου με ακραία φόρτιση ανόδου (XFC) που κυριαρχούν σε πυρίτιο.
Αφού πέτυχε μια παγκόσμια πρωτιά το 2019 επιδεικνύοντας τη ζωντανή πλήρη φόρτιση ενός δίτροχου EV σε πέντε λεπτά, το StoreDot μεταφέρει τώρα την τεχνολογία μπαταριών XFC από το εργαστήριο σε ένα εμπορικά βιώσιμο προϊόν, καθιστώντας το διαθέσιμο τόσο σε θήκη όσο και σε 4680- παράγοντας οικογενειακής μορφής.
Σύμφωνα με τον οδικό χάρτη στρατηγικής τεχνολογίας που αποκαλύφθηκε νωρίτερα αυτό το μήνα, η StoreDot ετοιμάζεται να παραδώσει τρεις γενιές της τεχνολογίας μπαταριών της –που περιγράφεται ως 100in5, 100in3 και 100in2 μίλια ανά λεπτό φόρτισης– έως το 2024, το 2028 και το 2030.
Η StoreDot ισχυρίζεται ότι είναι ήδη στα «προχωρημένα στάδια ανάπτυξης πρωτοποριακών τεχνολογιών ημι-στερεάς κατάστασης» που πιστεύει ότι θα βελτιώσει περαιτέρω τις μπαταρίες της κατά 40% τα επόμενα τέσσερα χρόνια. Το επίτευγμά του τρίτης γενιάς αναμένεται να έρθει με την πλάτη μιας τεχνολογίας μετα-λιθίου που θα προσφέρει ενεργειακή πυκνότητα μεγαλύτερη από 550 Wh/kg.
Νέες επενδύσεις
Μιλώντας για μεγάλα κατασκευαστικά σχέδια, η Stellantis και η LG Energy Solution (LGES) της LG Chem ανακοίνωσαν μια επένδυση άνω των 5 δισεκατομμυρίων δολαρίων CAD (4,1 δισεκατομμύρια δολάρια) σε ένα γιγα εργοστάσιο μπαταριών στον Καναδά.
Η κοινοπραξία θα είναι η πρώτη μεγάλης κλίμακας εργοστάσιο παραγωγής κυψελών και μονάδων μπαταριών ιόντων λιθίου στον Καναδά, με ετήσια παραγωγική ικανότητα άνω των 45 GWh.
Το εργοστάσιο παραγωγής θα βρίσκεται στο Winstor του Οντάριο και η κατασκευή του έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει αργότερα φέτος και οι μπαταρίες να βγαίνουν από τις γραμμές παραγωγής το πρώτο τρίμηνο του 2024.
Σε ξεχωριστή ανακοίνωση, ο νοτιοκορεάτης κατασκευαστής μπαταριών ανακοίνωσε ένα KRW Επένδυση 1,7 τρισεκατομμυρίων (1,39 δισεκατομμυρίων δολαρίων) σε ένα νέο εργοστάσιο για κυλινδρικές μπαταρίες ιόντων λιθίου στο Queen Creek της Αριζόνα.
Η εγκατάσταση θα είναι το πρώτο εργοστάσιο κατασκευής μπαταριών κυλινδρικού τύπου της LGES στη Βόρεια Αμερική και επίσης θυγατρική εξ ολοκλήρου, αντί για κοινοπραξία.
Στην Ευρώπη, τα σχέδια κατασκευής της LGES διαμορφώνονται καλά με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή (EC) να εγκρίνει ένα σχέδιο της πολωνικής κυβέρνησης για συνεισφορά 95 εκατομμυρίων ευρώ στο κόστος της επέκτασης της ικανότητας κατασκευής κυψελών μπαταριών ιόντων λιθίου
