ბატარეა, რომელმაც შეიძლება EV-ებზე გადასვლის ყველაზე დიდი შიში გააქროს

ელექტრომობილების სამყაროში მუდმივად საუბრობენ „შემდეგ დიდ ბატარეის რევოლუციაზე“ - მყარ მდგომარეობაზე (solid-state), ნატრიუმ-იონზე, ლითიუმ-სულფურზე. ეს ტექნოლოგიები ხშირად ხმაურიანად ჩნდება პრეზენტაციებსა და ინვესტორთა სლაიდებში, თუმცა რეალურ პროდუქტამდე იშვიათად მიდის საქმე.

ამ დროს, ბევრად უფრო პრაქტიკული ცვლილება უკვე მიმდინარეობს - ნაკლებად სანახაობრივი, მაგრამ რეალურად მნიშვნელოვანი. საქმე ეხება არა ბატარეის სრულად თავიდან გამოგონებას, არამედ მის ერთ-ერთ ყველაზე ფუნდამენტურ ნაწილს: ანოდს.

ლითიუმ-იონურ ბატარეებში ანოდი ის ელემენტია, სადაც ლითიუმის იონები ინახება დატენვის დროს და საიდანაც ენერგია გამოიყოფა გამოყენებისას. ათწლეულების განმავლობაში ანოდი თითქმის ყოველთვის გრაფიტისგან მზადდებოდა - მასალა, რომელიც სტაბილურია, კარგად შესწავლილი, მაგრამ მძიმე და მოცულობითია. სწორედ ის გახდა თანამედროვე EV-ების ერთ-ერთი მთავარი შემზღუდავი ფაქტორი.

აქ ჩნდება სილიკონი - იგივე ელემენტი, რომელმაც კომპიუტერები ოთახის ზომის მოწყობილობებიდან ჯიბის სუპერკომპიუტერებად აქცია. სილიკონმა შესაძლებელი გახადა თანამედროვე ელექტრონიკა, ავტომობილის მართვის სისტემები და ჭკვიანი ტექნოლოგიები. ახლა კი ის ბატარეების სფეროშიც ცდილობს იგივე გააკეთოს.

Porsche-ის მხარდაჭერით მოქმედი Group14 Technologies და ნიუ-იორკში დაფუძნებული Sionic Energy აცხადებენ, რომ მათ შეძლეს სილიკონის ანოდის მთავარი ისტორიული პრობლემის გადაჭრა - სტაბილურობა. მიუხედავად იმისა, რომ სილიკონს გაცილებით მეტი ენერგიის შენახვა შეუძლია, ის დატენვისას ფართოვდება, სწრაფად ცვდება და ბატარეის სიცოცხლეს ამცირებს. სწორედ ეს იყო მისი ფართო გამოყენების მთავარი შემაფერხებელი ფაქტორი.

კომპანიების ბოლო მონაცემებით, ეს პრობლემა დიდწილად დაძლეულია. მათი სილიკონ-ნახშირბადოვანი ანოდები გამოიცადა რეალურ, ავტომობილებისთვის შესაბამის ზომის ბატარეის უჯრედებში და აჩვენა:

• სტაბილური მუშაობა 60°C ტემპერატურაზე

• 1 200-ზე მეტი დატენვა-დაცლის ციკლის გამძლეობა

• ენერგიის სიმკვრივე 400 Wh/kg-მდე

შედარებისთვის, თანამედროვე ელექტრომობილების უმეტესობა 200–300 Wh/kg დიაპაზონშია. ასეთი ნახტომი მხოლოდ მეტ სვლის რადიუსს არ ნიშნავს - ის იძლევა უფრო პატარა, მსუბუქი და ეფექტური ბატარეების შექმნის შესაძლებლობას.

ავტომობილებისთვის ბატარეის მასა ნაწილობრივ „იმალება“ იატაკის ქვეშ, თუმცა მოტოციკლებისა და მსუბუქი ტრანსპორტისთვის ეს ფუფუნება არ არსებობს. ბატარეის ზომა პირდაპირ მოქმედებს სიმძიმის ცენტრზე, მართვადობაზე და დიზაინზე. უფრო პატარა და მსუბუქი ბატარეა ნიშნავს:

• უკეთეს ბალანსს

• ნაკლებ წონას

• უფრო რეალისტურ ელექტრო მოტოციკლებს, სკუტერებსა და სხვა მობილობის მოწყობილობებს

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მხარე გლობალურ პოლიტიკას უკავშირდება. გრაფიტი იშვიათი არაა, მაგრამ მისი გადამუშავება დღეს ძლიერად არის კონცენტრირებული ჩინეთში, რაც ბატარეების მიწოდების ჯაჭვს პოლიტიკურად მგრძნობიარეს ხდის. სილიკონი კი დედამიწაზე ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული ელემენტია, მიიღება ქვიშისა და კვარცისგან და შეიძლება დამზადდეს სხვადასხვა რეგიონში.

კომპანიების თქმით, მათი ტექნოლოგია ასევე „drop-in“ ტიპისაა - ანუ მისი ინტეგრაცია შესაძლებელია არსებულ ლითიუმ-იონურ საწარმოო ხაზებში დიდი გადაკეთების გარეშე. ეს კრიტიკულად მნიშვნელოვანია, რადგან რეალური პროგრესი ხშირად არა ნულიდან დაწყებით, არამედ არსებული ტექნოლოგიის გაუმჯობესებით მიიღწევა.

სილიკონის ანოდის ბატარეები ჯერ კიდევ არ არის საბოლოო პასუხი ყველა პრობლემაზე - ისინი უფრო ძვირია, საჭიროებს სერიოზულ თერმულ მართვას და ხანგრძლივ რეალურ ექსპლუატაციაში დამატებით შემოწმებას. თუმცა ეს უკვე აღარ არის თეორია.

სილიკონი უკვე გამოიყენება სმარტფონებში, სპეციალიზებულ ტექნიკაში და ახლა რეალურად უახლოვდება მასობრივ ელექტრომობილებს. თუ ტექნოლოგია კომერციულად დამკვიდრდება, ის შეიძლება გახდეს ის ნაბიჯი, რომელიც ელექტრომობილებს ბევრად უფრო პრაქტიკულსა და მომხმარებლისთვის მისაღებს გახდის - სვლის რადიუსის შიშის გარეშე.