Στην τελική ευθεία τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα με αυτονομία 1.000 χλμ!


Οι αυτοκινητοβιομηχανίες και οι κατασκευαστές μπαταριών έχουν επιδοθεί σε αγώνα δρόμου προκειμένου να αναπτύξουν νέες μπαταρίες που να μπορούν να ενισχύσουν τη δομική ακαμψία των αυτοκινήτων αυξάνοντας σημαντικά και την αυτονομία.

  • 26/7/2021

Αυτό που οι μηχανικοί αποκαλούν δομικές μπαταρίες υπόσχονται μικρότερο βάρος και μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση - με αποτέλεσμα η αυτονομία μεταξύ φορτίσεων να μπορεί να είναι διπλάσια των 525 km ενός Tesla Model Y για παράδειγμα. Η Volvo πρόσφατα ανακοίνωσε ένα νέο σχέδιο μπαταρίας που αναπτύσσει με τον κατασκευαστή μπαταριών Northvolt, σύμφωνα με το οποίο τα μοντέλα της θα μπορούσαν να έχουν αυτονομία σχεδόν 1.000 km. Η τεχνολογία των δομικών μπαταριών βρίσκεται ακόμη στα σπάργανα και υπάρχουν διάφορες προσεγγίσεις.

Για παράδειγμα εξελίσσεται η τεχνολογία που ονομάζεται cell-to-pack ή CTP η οποία εξοικονομεί βάρος εξαλείφοντας τη σχεδίαση πολλών κελιών που συγκολλούνται πριν από την τελική συναρμολόγηση σε μια μεγάλη, ενιαία μπαταρία. Μια εταιρία start-up που ονομάζεται Our Next Energy (ONE), εργάζεται σε μια διπλή μπαταρία που συνδυάζει μια CTP μπαταρία με ένα δεύτερο πακέτο υψηλής ενέργειας που μπορεί να επαναφορτίσει την CTP διπλασιάζοντας δυνητικά την αυτονομία. Οι δομικές μπαταρίες αναπτύσσονται ήδη από αυτοκινητοβιομηχανίες όπως η Tesla και η General Motors και από κατασκευαστές μπαταριών όπως η κινεζική BYD και η CATL. Υπάρχουν πολλοί τρόποι σχεδίασης μιας δομικής μπαταρίας. Η προσπάθεια στοχεύει στο σχεδιασμό μπαταριών που να μπορούν να ενισχύσουν το αμάξωμα και το πλαίσιο ενός οχήματος συμβαδίζουν με τις προσπάθειες βελτίωσης της τεχνολογίας μπαταριών και της μείωσης του κόστους.

Η προσέγγιση της GM με τη νέα μπαταρία Ultium ξεκινά με τα βασικά δομικά στοιχεία - κελιά μπαταρίας τύπου θήκης, τα οποία ομαδοποιούνται σε μονάδες και στη συνέχεια συναρμολογούνται σε μεγάλα «πακέτα». Στο Hummer EV που έχει προγραμματιστεί να κυκλοφορήσει αργότερα μέσα στο 2021, οι μπαταρίες Ultium είναι εγκατεστημένες - και βοηθούν στην ενίσχυση - στο πλαίσιο του οχήματος. Αυτό, με τη σειρά του, βελτιώνει την οδική συμπεριφορά μειώνοντας τους κραδασμούς και τις στρεβλώσεις. Η BYD και η CATL από την άλλη έχουν αναπτύξει προηγμένες μπαταρίες που επιτρέπουν τη συναρμολόγηση των κελιών απευθείας σε μεγάλες πακέτα. Σε αυτές εκτός των άλλων χρησιμοποιείται φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LFP), χημική ένωση που είναι πιο άφθονη, λιγότερο ακριβή, λιγότερο επιρρεπής σε πυρκαγιές και λιγότερο επιβλαβής για το περιβάλλον από υλικά όπως το κοβάλτιο και το νικέλιο, τα οποία χρησιμοποιούνται σήμερα σε ηλεκτρικά αυτοκίνητα.

Τα στοιχεία LFP, ωστόσο, δεν αποθηκεύουν τόσο ενέργεια όσο αυτά μαγγανίου νικελίου κοβαλτίου (NCM) ή νικελίου κοβαλτίου αλουμινίου (NCA), και έτσι παρέχουν σημαντικά μικρότερη αυτονομία μεταξύ φορτίσεων. Ένας νέος τύπος δομικής μπαταρίας που παρουσιάστηκε τον περασμένο Σεπτέμβριο από τον Elon Musk - αναμενόταν αρχικά να τροφοδοτήσει το Model Y - συνδέει εκατοντάδες κυλινδρικές κυψέλες μεγάλου σχήματος μαζί με δομική κόλλα, και στη συνέχεια γίνεται σάντουιτς μεταξύ δύο μεταλλικών φύλλων που έχουν σχεδιαστεί για να συνδέονται και να δημιουργήσουν ένα δομικό πλαίσιο.

Με πληροφορίες από το Reuters