סוללת גראפן עבור רכב חשמלי

רבים מאמינים כי העתיד של תעשיית הרכב הוא למכוניות חשמליות. בחו"ל, יש חשבונות על איזה חלק של השנה למכור מכוניות חייבות להיות גם מכוניות היברידיות או לרוץ על חשמל, כך שהכסף מושקע לא רק הפרסום של מכוניות, אלא גם בבניית תחנות דלק.

עם זאת, אנשים רבים עדיין מחכים מכוניות חשמליות יהפכו למתחרים ממשית רכב מסורתיים. ואולי זה יהיה כאשר זמן הטעינה מצטמצם, וחיי סוללה יגדלו? אולי זה יעזור סוללות גרפן האנושות.

מהו גרפן?

דור חדש של חומר מהפכני, מוליך הקל והעמיד ביותר, רוב חשמלי - זה כל עניין גרפן, שאינו יותר מאשר סריג דו ממדים של פחמן רק אטום אחד. יוצרי גרפן, קונסטנטין Novoselov ואת אנדרה Geim, זכה בפרס נובל. בדרך כלל, בין יתרת הפתיחה לתחילת השימוש המעשי של תגלית זו הלכה למעשה פועל במשך זמן רב, לפעמים אפילו עשרות שנים, אולם, גרפן אינו סובל מגורל דומה. אולי זה נובע מהעובדה שני חתני פרס הנובל לא הסתירו טכנולוגיית הייצור שלה.

הם לא דיברו רק על זה ברחבי העולם, אבל גם הראו כי קיים וידאו ב- YouTube, שבו קונסטנטין Novoselov סיפר בפירוט על טכנולוגיה זו. אז אולי בקרוב אנחנו גם יכולים לעשות סוללות גרפן במו ידיהם.

עיצוב

ניסיונות להשתמש גרפן היו כמעט בכל תחומי המדע. זה ניסה סוללות סולארי, אוזניות, במקרים ואף ניסה לטפל בסרטן. עם זאת, ברגע אחד הדברים המבטיחים וההכרחיים ביותר לאנושות - סוללת גרפן. תזכיר כי ב יתרונות כגון מוטל בספק כמו דלקים זולים וידידותיים לסביבה, יש כלי רכב חשמליים חסרון רציני - המהירות המרבית הנמוכה יחסית כוח מילואים של לא יותר משלושה מאה קילומטרים.

פתרון לבעיה של המאה

סוללת גראפן עובדת על אותו העיקרון כמו את היתרון אלקליין או אלקטרוליט חומצי. עיקרון זה הוא התגובה אלקטרוכימיים. על פי התקן הסוללה דומה ליתיום יון גרפן אלקטרוליט מוצק, שבה הקתודה היא פחם אבן, קרוב בהרכבו פחמן טהור.

עם זאת, כעת בקרב מהנדסי פיתוח סוללת גרפן, ישנם שני בכיוון שונה במהותו. מדענים בארצות הברית הציעו ביצוע הקתודה של ופלי גרפן סיליקון בערבוביה, ואת האנודה - של קובלט ליתיום הקלסי. מהנדסי רוסים מצאו פתרון אחר. מלח ליתיום רעיל ויקר עשוי להתחלף עם תחמוצת מגנזיום יותר ידידותית לסביבה וזולה. קיבולת סוללה מוגברת בכל מקרה על ידי הגדלת שיעור המעבר של יונים מן האלקטרודה אחד למשנהו. זו מושגת בגלל יש את הגרפן מדד גבוה דיאלקטרי ויכולת לצבור מטען חשמלי.

הדעות חלוקות מלומדים על חדשנות: מהנדסים רוסים טוענים כי סוללות גראפן יש קיבולת של פי שניים יותר מאשר ליתיום, אבל עמיתיו הזרים שלהם אומרים כי בעוד עשר.

סוללות גראפן להכניס ייצור המוני ב 2015. לדוגמה, זה כבר החברה הספרדית Graphenano. לדברי היצרן, השימוש בסוללות אלה במכוניות חשמליות על שווקי הלוגיסטיקה מציג את אפשרויות מעשיות אמיתיות עם קתודת סוללת גרפן. כדי טעינה זה לוקח רק שמונה דקות. אורך השביל המרבי הוא גם מסוגל להגביר את סוללות גרפן. טעינה 1000 ק"מ במקום שלוש מאות - שרוצה להציע לצרכנים התאגיד Graphenano.

ספרד וסין

עם Graphenano פעולה Chint חברה סינית, אשר קנה את כף המאזניים 10% בתאגיד ספרדית תמורת 18 מיליון יורו. על הקמת מתקנים המשותפת תבוצע עם עשרים קווי ייצור של המפעל. הפרויקט כבר קיבל כ -30 מיליון השקעה, אשר יושקעו בהתקנת הציוד ואת מקליטת עובדים. התוכנית המקורית היתה להתחיל את המפעל לייצר כ -80 מיליון תאים. בשלב הראשוני, השוק העיקרי הוא להיות סין, ולאחר מכן מתכנן להתחיל משלוחים למדינות אחרות.

בשלב השני, החברה Chint מוכן להשקיע 350 מיליון יורו להקמת מפעל נוסף, אשר יהיה על חמשת אלפים עובדים. נתונים אלה אינם מפתיעים כשחושבים על זה את סה"כ ההכנסות יהיה כשלושה מיליארד יורו. בנוסף, סין, הידועה הבעיות שלו עם הסביבה, תסופק עם ידידותי לסביבה וזולה "דלק". עם זאת, כפי שאנו יכולים לצפות, בנוסף ליישומים בעלי פרופיל גבוה, האור לא ראה כלום, רק מודל הבדיקה. למרות פולקסווגן Corporation הודיעה על כוונתה לשתף פעולה עם Graphenano.

ציפיות ומציאות

בחצר ב 2017, כלומר Graphenano עוסקת בייצור "מסיבי" של סוללות במשך שנים, אבל על הכביש כדי לפגוש את המכונית החשמלית - דבר נדיר לא רק עבור רוסיה. כל מפרטי הנתונים שפורסמו על ידי התאגיד, ולא מוגדר. באופן כללי, הם לא הולכים מעבר רעיונות תיאורטיים הקונבנציונליים על מה צריכים פרמטרים סוללת גרפן עבור רכב חשמלי.

בנוסף, עד כה כל כך הוצג לשני צרכנים ומשקיעים - הוא המודלים הממוחשבים בלבד, ללא אב טיפוס אמיתי. זה מוסיף בעיות והעובדה גרפן כי - חומר מאוד יקר לייצר. למרות ההצהרות הרמות על ידי מדענים על איך זה יכול להיות "מודפס על הברך", בשלב זה רק מצליח להפחית את העלות של רכיבים מסוימים.

שוק גרפן בעולם

תומכים אומרים כל מיני תאוריות קונספירציה כי מראה רווחית אף אחד של מכונית כזו, כי אז השמן נכנס ברקע, ובכך קטינה והכנסות מהייצור שלה. עם זאת, ככל הנראה, מהנדסים מתמודדים עם בעיות מסוימות, אבל לא רוצים לפרסם את זה. המילה "טור" הוא עכשיו בשימוע, רבים רואים בה חומר של העתיד, כך אולי, מדענים לא רוצים לקלקל את המוניטין שלו.

בעיות בהתפתחות

עם זאת, לפי העניין, וכאלה כי הוא באמת חדשני, ולכן, זה דורש גישה מתאימה. אולי את הסוללות עם גרפן חייבות להיות שונות באופן מהותי מן ליתיום-יון או ליתיום-פולימר המסורתי.

יש גם תיאוריה אחרת. Graphenano Corporation הודיעה כי סוללות חדשות נגבות רק שמונה דקות. מומחים מאשרים כי זו אכן אפשרית, אבל יכולת אספקת החשמל צריכה להיות לא פחות מ מגוואט אחד, אפשר לבדוק תנאים במפעל, אבל לא בבית. בניית מספר מספיק של תחנות דלק עם קיבולת יעלה לך הרבה כסף, המחיר של טעינה אחת הוא גבוה למדי, כך הסוללה גרפן עבור המכונית לא יביא שום תועלת.

עיסוק עולה כי במשך תקופה ארוכה את הטכנולוגיה המהפכנית מוטבעת בשוק העולמי. יש צורך לנהל מגוון של בדיקות כדי להבטיח בטיחות המוצר, כך שחרורו של מכשירים טכנולוגיים חדשים לעתים קרובות מתעכב במשך שנים רבות.