Fremtiden til batterier høres helt fantastisk ut. Det vil være mer kapasitet (som betyr større rekkevidde) på samme mengde plass og en ladetid på omtrent fem minutter.
Din lokale Chevron-stasjon ville bli en ChEVron (se hva jeg gjorde der) ladested. Elektriske kjøretøyer (EV-er) ville være lettere, billigere og være tilbake på veien like raskt som en gassdrevet bil. Kilden til all denne magien er solid-state batterier, og de kommer til å forandre verden. Bortsett fra, ikke hold pusten mens du venter på en i en bil snart.
Hvert noen måneder informerer et selskap, noen ganger en stor bilprodusent, verden om at solid-state-batterier er rett rundt hjørnet. Det føles som om vi alltid er omtrent fem år fra et betydelig gjennombrudd. I en massiv kunngjøring vil alt vi vet om elbiler endre seg over natten, og den elbilen i oppkjørselen din vil være den firehjulede ekvivalenten til den bærbare CD-spilleren, overtatt av bilens iPod.
Fremtiden er… Senere
To slike nyheter har gått rundt de siste to årene. Toyota annonserte at de vil ha en solid-state prototype kjøretøy på veien i 2025, mens Samsung avduket et batteri med 500 miles rekkevidde.
Fangsten med det Samsung-gjennombruddet er at den bare kan lades opp 1000 ganger. Det betyr at den vil vare i kanskje tre år for en daglig sjåfør. Ingen vil ha en bil som varer tre år før den må byttes ut den dyreste komponenten.
Det er definitivt ikke klart for allmennheten, men at 1000 ladninger er gode nyheter for forskning på solid-state batterier. Det største problemet med disse batteriene er at selv om de er raske å lade og er utrolig tette, varer de ikke så lenge.
Det er snakk om litiummetallanoder i batteriene. Under lade- og utladingssykluser vokser de små små krystaller k alt dendritter som graver bittesmå hull inn i elektrolytten og som forårsaker kortslutninger, som dreper batteriet.
For de fleste av oss er realiteten at elbilene på veien i dag og som er tilgjengelige i løpet av de neste årene, vil gjøre 95 % av tingene vi trenger en bil/lastebil/SUV/eller varebil å gjøre.
Akkurat nå prøver hvert eneste selskap der ute å finne ut hvordan man kan lage et solid-state-batteri som har alle de enestående fordelene med teknologien uten at de små krystallene makulerer elektrolytten. Forskningen pågår, og selv om vi kanskje ser en solid-state batteridrevet bil på veien, betyr det ikke at vi kommer til å se en i det lokale utstillingslokalet i løpet av det neste året eller to.
Automotive Grade
Dessverre er det ikke slik teknologi fungerer i bilverdenen. For å være rettferdig, det er ikke slik teknologi fungerer, selv ikke i verden av smarttelefoner og datamaskiner. Ny maskinvare tar år, noen ganger tiår, å perfeksjonere før noen går på scenen og imponerer et publikum med den neste store tingen.
For verden virker det som om alt har endret seg på et øyeblikk, men ingeniørene og forskerne bak den nye tingen brukte sannsynligvis alt for mange kvelder og helger borte fra venner og familie for at livet ditt skulle bli en litt bedre på grunn av en maskinvareoppgradering til smarttelefonen din.
Mye av den tiden går med på å sikre at den nye maskinvaren fungerer etter hensikten og er trygg. En liten feil i utførelsen eller produksjonen av en maskinvare kan bety en enhet som svikter, eller enda verre, den er usikker.
Problemene forsterkes av behovet for å lage gjenstander av «bilkvalitet». Alt som går inn i et kjøretøy må gjennomgå en intens serie med stress- og levetidstester. Disse komponentene må tåle brennende varme, minusgrader, hundretusenvis av mil med vibrasjoner, vann, støv, kaffesøl, kollisjoner, insekter … egentlig alt du kan forestille deg som kan skje med et kjøretøy.
Scaling
Deretter må alle de individuelle elementene plasseres i et testkjøretøy og testes på nytt for å se hvordan de samhandler med andre komponenter. Etter alt som er gjort, må du bygge mange av dem, som Eli Leland, medgründer og teknologisjef i Voltaiq, et selskap som bygger programvare for å måle helsen til batterier i elbiler, blant annet påpeker.
Solid-state-batterier har vist imponerende fremskritt, men disse teknologiene er flere år unna å bli produksjonskjøretøy, i det minste. Når du har en komplett, oppskalert celledesign, tar det fortsatt flere år for å kvalifisere et batteri for et kjøretøy i lys av de krevende garantikravene for drivlinjer for biler», sa Leland til Lifewire i en e-post.
For noe så nytt som et solid-state-batteri, forventer du et par iterasjoner, og disse ingeniørsyklusene går sammen. Teknologien lover imidlertid mye, og du vil sannsynligvis se solid-state-batterier i forbrukerapplikasjoner som wearables eller mobilelektronikk lenge før de blir til en bil.«
Så ja, solid-state kommer, og det kommer til å bli fantastisk. Men det kommer også til å ta lang tid, og i mellomtiden fortsetter fremskritt innen litium-ion-batterier, og kjøretøyer drevet av den teknologien vil bli tettere og lades raskere ettersom tiden går.
For de fleste av oss er realiteten at elbilene på veien i dag og som er tilgjengelige i løpet av de neste årene vil gjøre 95 % av tingene vi trenger en bil/lastebil/SUV/eller varebil for å gjøre. Så ja, se mot fremtiden, men ikke på bekostning av å gå glipp av det som skjer akkurat nå. Hvis du gjorde det med telefoner, ville du fortsatt ha en Nokia i lommen.
Vil du vite mer om elbiler? Vi har en hel seksjon dedikert til elektriske kjøretøy!
