- Michigan’i ülikooli insenerid on välja töötanud meetodi, mis suurendab oluliselt liitiumioonakude jõudlust elektrisõidukites (EV) külmades tingimustes.
- See innovatsioon võimaldab EV akudel laadida 500% kiiremini temperatuuril 14°F (-10°C) ilma energia tiheduse vähenemiseta.
- Tehnika hõlmab õhukest klaasist liitiumboraat-karbonaadi katet, mis on 20 nanomeetrit paks, aku anoodil.
- Uus meetod säilitab 97% aku mahust pärast 100 kiire laadimise tsüklit külmades tingimustes, lahendades pikaajalisi probleeme, mis on seotud vahemike ja laadimisaegadega.
- Kuigi EV-de huvi on langemas vahemiku ärevuse tõttu, võiks see läbimurre muuta tarbijate arusaamu ja suurendada vastuvõttu.
- Tehnoloogia on valmis kommertseesmärkidel kasutamiseks, mida toetab Michigan’i Majandusliku Arengu Korporatsioon, lubades parandada EV jõudlust kõikides ilmastikutingimustes.
Kui päike vajub horisondi taha ja külm talveõhk katab Ann Arbori linna, tõuseb uut lootust elektrisõidukite (EV) entusiastide jaoks, kes seisavad silmitsi igikestva aeglase külmalaadimise probleemiga. Üha rohkem kääritades jätkusuutlikku tehnoloogiat, on Michigan’i ülikooli insenerid leidnud innovaatilise lahenduse, mis võib tõeliselt muuta EV kasutamise dünaamikat külmades tingimustes.
Professor Neil Dasgupta juhtimisel, kes on mehhatroonika ja materjaliteaduse dotsent, on teadlaste meeskond leiutanud meetodi, mis tõukab liitiumioonakude jõudluse uutesse kõrgustesse isegi temperatuuride langemisel. Kujutage ette, et laadite oma EV akusid 500% kiiremini temperatuuril 14°F (-10°C), saavutus, mida kunagi peeti peaaegu võimatuks ilma energia tiheduse kaotamiseta.
Tänapäeva akud, mida piiravad liitiumioonide aeglane liikumine külmades tingimustes, on leidnud oma vastase. Tänu klaasist liitiumboraat-karbonaadi delikaatsele ja täpselt kihistatud kattele, mis on vaid 20 nanomeetrit paks, on Michigan’i meeskond loonud kaitse, mis tõkestab jõudlust halvendavaid takistusi. See innovaatiline rakendus toimib nagu imeline palsam, kõrvaldades “liiklusummiku” liitiumioonidest aku anoodil—transformeeriv täiendus.
See meetod ei kiirenda ainult laadimist; see säilitab ka 97% aku mahust pärast 100 külma kiire laadimise tsüklit. Sellel on tohutud tagajärjed, pakkudes lootusekiirt tarbijatele, kes on peljanud EV-de omandamist pikaajaliste talvel laadimise aegade ja vähenenud vahemike tõttu.
Kuid kuigi selline tipptasemel tehnoloogia lubab läbimurde võimalusi, räägib hetke tarbijameelsus hoiatavat lugu. Ameerika Ühendriikide täiskasvanute EV ostu planeerimise kavatsuses on toimunud märkimisväärne langus—2023. aastal 23%-lt 2024. aastal 18%-le—mis näitab kohest vajadust innovatsiooni järele, et tegeleda vahemiku ärevuse ja laadimisefektiivsuse probleemidega. U-M Akulaboris välja töötatud hoolikad täiustused võivad olla võtmed tarbijate arusaamade muutmiseks ja uue huvi tekitamiseks elektrilise ülemineku osas.
Kommertsialiseerimise äärel, on see akutehnoloogia rohkem kui lihtsalt akadeemiline triumf—see on teerajaja, mis pakub juurdepääsetavaid, vastupidavaid ja kiireid laadimislahendusi, mis on kohandatud tuleviku teedeolukordadele. See edasiminek, mille tagant toetab Michigan’i teaduskoja töökas vaim, kutsub meid kõiki mõtlema uuesti sellele, mis on võimalik, kui me sõidame sujuvalt jätkusuutlikku tulevikku.
Tee on avatud tehases valmis kohandustele selle maamärgis meetodi osas, tänu Michigan’i Majandusliku Arengu Korporatsiooni toetusele. Kui külm levib Michigan’i maastikul, siis selle innovatsiooni selgus rajab edasise tee, kindlustades juhid, et nad saavad jätkata kiiruseni rohelise horisondi poole, sõltumata välistemperatuurist.
Revolutsiooniline akutehnoloogia, mis muudab talvel laadimise EV-de jaoks
Innovatsiooni mõistmine külma ilma EV laadimises
Michigan’i ülikooli innovatsioon on märkimisväärne edasiminek elektrisõidukite (EV) tehnoloogias, kus professor Neil Dasgupta ja tema meeskond on leiutanud meetodi, mis parandab liitiumioonakude jõudlust külmades temperatuurides. See edasiminek võiks lahendada pikaajalise väljakutse aeglase laadimise osas külmades tingimustes, mis on suur takistus EV-de vastuvõtmisel külmades kliimades.
Kuidas tehnoloogia töötab
Meeskonna lahendus hõlmab 20 nanomeetri paksuse klaasist liitiumboraat-karbonaadi kihi rakendamist aku anoodile. See hoolikas kihistamine toimib nagu kaitsevari, vähendades liitiumioonide takistamise probleemi, mis tavaliselt aeglustab laadimist madalatel temperatuuridel. Tulemuseks on aku, mis suudab laadida 500% kiiremini temperatuuril 14°F (-10°C) ja säilitada 97% oma mahust pärast 100 kiire laadimise tsüklit. See innovatsioon mitte ainult ei kiirenda laadimiskiirus, vaid parandab ka aku eluiga, lahendades EV kasutajate peamisi muresid.
Reaalsed kasutusjuhtumid ja tööstuse suundumused
See tehnoloogia võib oluliselt mõjutada EV turgu, eriti piirkondades, kus esinevad karmid talved. Kuna nõudlus jätkusuutliku transpordi järele kasvab, muutub aku jõudluse parandamine kõigil temperatuuridel üha olulisemaks. Rahvusvahelise Energiaagentuuri raporti kohaselt saavutasid globaalsed EV müügid 2022. aastal rekordilise taseme ja sellised innovatsioonid nagu see võiksid veelgi suurendada vastuvõttu, eriti tarbijate seas, kes on olnud ettevaatlikud külma ilma jõudluse probleemide tõttu.
Turuforecast ja tööstuse suundumused
Kuna kliimamuutuste poliitikad ja stiimulid edendavad EV-de vastuvõttu, oodatakse elektrisõidukite turu märkimisväärset kasvu. BloombergNEF prognoosib, et aastaks 2040 moodustavad elektrisõidukid 58% globaalsetest reisijate auto müügidest. Külma ilma akulahenduste integreerimine on jõhkrate talvede esinevates piirkondades hädavajalik, muutes Michigan’i teadlaste arendatud tehnoloogia potentsiaalseks tööstusstandardiks.
Peamiste lugejate murede käsitlemine
– Kas see akutehnoloogia sobib olemasolevatele EV-dele?
Oodatakse, et selle tehnoloogia kohandused on peagi tehases valmis, mis viitab sellele, et need võiksid olla integreeritud uutesse EV mudelitesse. Siiski võib olemasolevate sõidukite ümberehitamiseks olla vajalik täiendav uurimistöö ja arendus.
– Mis on kulude ja jätkusuutlikkusega?
Kuigi konkreetsed kulud pole detailidena esitatud, võib õhukese borate-karbonaadi kihi kasutamine potentsiaalselt pakkuda kulutõhusat lahendust. Samuti aitab aku efektiivsuse suurendamine toetada jätkusuutlikkust, pikendades aku eluiga ja vähendades elektroonilist jäätmeid.
Plussid ja miinused
Plussid:
– Kiirendab laadimiskiirust külmades tingimustes.
– Säilitab kõrge mahtuvuse paljude tsüklite jooksul.
– Parandab EV kasutatavust külmades kliimades.
Miinused:
– Võib nõuda olemasolevate EV akusüsteemide ümberkujundamist.
– Tehnoloogia on veel enne kommertsialiseerimise etapis, seega laialdane vastuvõtt võib võtta aega.
Tegevussoovitused
1. EV omanikele: Olge kursis võimalike järelhooldusteenustega, mis parandavad aku jõudlust, kui uusi tehnoloogiaid turule tullakse.
2. Potentsiaalsetele ostjatele: Kaaluge tulevikukindlaid EV mudeleid, mis sisaldavad viimaseid külma ilma akutehnoloogiaid.
3. Investeerijatele: Jälgige uusi akutehnoloogiaid, kuna need võivad pakkuda kasumlikke võimalusi kasvavas EV turus.
Lisainformatsiooni saamiseks jätkusuutlike energia innovatsioonide kohta külastage Michigan’i ülikooli.
See edasiminek akutehnoloogias avab uue ja põneva ajastu elektrilise liikuvuse jaoks, millel on potentsiaal parandada EV sõidukogemust isegi kõige karmimates talvistes tingimustes.