வரவிருக்கும் புதன்கிழமை, நவம்பர் 24 அன்று, டிரைவிங் இன்டு தி ஃபியூச்சரின் சமீபத்திய வட்ட மேசையானது கனேடிய பேட்டரி உற்பத்தியின் எதிர்காலம் எப்படி இருக்கும் என்பதைப் பற்றி விவாதிக்கும். நீங்கள் ஒரு நம்பிக்கையாளராக இருந்தாலும் - 2035க்குள் அனைத்து கார்களும் எலெக்ட்ரிக் கார்களாக இருக்கும் என்று நீங்கள் உண்மையிலேயே நம்புகிறீர்கள் - அல்லது அந்த லட்சிய இலக்கை நாங்கள் அடைய மாட்டோம் என்று நினைக்கிறீர்கள், பேட்டரியில் இயங்கும் கார்கள் நமது எதிர்காலத்தின் முக்கிய அங்கமாகும். கனடா இந்த மின்சாரப் புரட்சியின் ஒரு பகுதியாக இருக்க விரும்பினால், எதிர்காலத்தில் வாகன ஆற்றல் அமைப்புகளின் முன்னணி உற்பத்தியாளராக மாறுவதற்கான வழியைக் கண்டுபிடிக்க வேண்டும். எதிர்காலம் எப்படி இருக்கும் என்பதைப் பார்க்க, கனடாவில் இந்த புதன்கிழமை கிழக்கு நேரப்படி காலை 11:00 மணிக்கு எங்களுக்கான சமீபத்திய பேட்டரி உற்பத்தி வட்டமேசையைப் பாருங்கள்.
திட நிலை பேட்டரிகளை மறந்து விடுங்கள். சிலிக்கான் அனோட்களைப் பற்றிய அனைத்து விளம்பரங்களுக்கும் இதுவே செல்கிறது. வீட்டில் சார்ஜ் செய்ய முடியாத அலுமினியம்-ஏர் பேட்டரி கூட மின்சார வாகனங்களின் உலகத்தை அசைக்க முடியாது.
கட்டமைப்பு பேட்டரி என்றால் என்ன? சரி, இது ஒரு நல்ல கேள்வி. அதிர்ஷ்டவசமாக, எனக்கு பொறியியல் நிபுணத்துவம் இல்லை என்று பாசாங்கு செய்ய விரும்பாத எனக்கு, பதில் எளிது. தற்போதைய மின்சார கார்கள் காரில் நிறுவப்பட்ட பேட்டரிகள் மூலம் இயக்கப்படுகின்றன. ஓ, அவற்றின் தரத்தை மறைக்க ஒரு புதிய வழியை நாங்கள் கண்டுபிடித்துள்ளோம், அதாவது இந்த லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் அனைத்தையும் சேஸின் தரையில் உருவாக்கி, இப்போது EV வடிவமைப்பிற்கு ஒத்ததாக இருக்கும் "ஸ்கேட்போர்டு" தளத்தை உருவாக்குகிறது. ஆனால் அவர்கள் இன்னும் காரில் இருந்து பிரிக்கப்பட்டுள்ளனர். நீங்கள் விரும்பினால், ஒரு துணை நிரல்.
கட்டமைப்பு பேட்டரிகள் இந்த முன்னுதாரணத்தை முழு சேஸ்ஸையும் பேட்டரி செல்களால் ஆக்குவதன் மூலம் சிதைக்கின்றன. கனவாகத் தோன்றும் எதிர்காலத்தில், சுமை தாங்கும் தளம் பேட்டரிகளைக் கொண்டிருப்பதற்குப் பதிலாக, உடலின் சில பகுதிகள்-ஏ-தூண்கள், கூரைகள் மற்றும் கூட, ஒரு ஆராய்ச்சி நிறுவனம் காட்டியுள்ளபடி, இது சாத்தியமாகும். காற்று வடிகட்டி அழுத்தப்பட்ட அறை-பேட்டரிகள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும், ஆனால் உண்மையில் பேட்டரிகள் மூலம் அமைக்கப்பட்டது. சிறந்த மார்ஷல் மெக்லுஹானின் வார்த்தைகளில், கார் என்பது பேட்டரி.
நவீன லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் உயர் தொழில்நுட்பமாகத் தோன்றினாலும், அவை கனமானவை. லித்தியம் அயனியின் ஆற்றல் அடர்த்தி பெட்ரோலை விட மிகக் குறைவு, எனவே புதைபடிவ எரிபொருள் வாகனங்களின் அதே வரம்பை அடைய, நவீன EVகளில் உள்ள பேட்டரிகள் மிகப் பெரியவை. மிகவும் பெரியது.
மிக முக்கியமாக, அவை கனமானவை. "பரந்த சுமை" போன்றவற்றில் கனமானது. பேட்டரியின் ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கணக்கிட தற்போது பயன்படுத்தப்படும் அடிப்படை சூத்திரம் என்னவென்றால், ஒவ்வொரு கிலோகிராம் லித்தியம் அயனியும் சுமார் 250 வாட்-மணிநேர மின்சாரத்தை உருவாக்க முடியும். அல்லது சுருக்க உலகில், பொறியாளர்கள் விரும்புகிறார்கள், 250 Wh/kg.
கொஞ்சம் கணிதம் செய்யுங்கள், 100 kWh பேட்டரி டெஸ்லா மாடல் S பேட்டரியில் செருகப்பட்டதைப் போன்றது, அதாவது நீங்கள் எங்கு சென்றாலும், சுமார் 400 கிலோ பேட்டரியை இழுத்துச் செல்வீர்கள். இது சிறந்த மற்றும் திறமையான பயன்பாடு ஆகும். எங்களைப் பொறுத்தவரை, 100 kWh பேட்டரியின் எடை சுமார் 1,000 பவுண்டுகள் என்று மதிப்பிடுவது மிகவும் துல்லியமாக இருக்கலாம். அரை டன் போன்றவை.
இப்போது புதிய ஹம்மர் SUT போன்ற ஒன்றை கற்பனை செய்து பாருங்கள், இது 213 kWh வரையிலான உள் சக்தியைக் கொண்டுள்ளது. ஜெனரல் செயல்திறனில் சில முன்னேற்றங்களைக் கண்டாலும், டாப் ஹம்மர் இன்னும் ஒரு டன் பேட்டரிகளை இழுத்துச் செல்லும். ஆம், இது அதிக தூரம் செல்லும், ஆனால் இந்த கூடுதல் நன்மைகள் காரணமாக, வரம்பின் அதிகரிப்பு பேட்டரியின் இரட்டிப்புக்கு ஏற்றதாக இல்லை. நிச்சயமாக, அதன் டிரக் மிகவும் சக்திவாய்ந்த - அதாவது, குறைவான செயல்திறன் கொண்ட - பொருத்தப்பட்ட இயந்திரத்தைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். இலகுவான, குறுகிய தூர மாற்றுகளின் செயல்திறன். ஒவ்வொரு வாகனப் பொறியாளரும் (வேகம் அல்லது எரிபொருள் சிக்கனம்) உங்களுக்குச் சொல்வது போல், எடை எதிரி.
இங்குதான் கட்டமைப்பு பேட்டரி வருகிறது. ஏற்கனவே உள்ள கட்டமைப்புகளுடன் கார்களைச் சேர்ப்பதற்குப் பதிலாக பேட்டரிகளிலிருந்து கார்களை உருவாக்குவதன் மூலம், சேர்க்கப்பட்ட எடையின் பெரும்பகுதி மறைந்துவிடும். ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு - அதாவது, அனைத்து கட்டமைப்பு பொருட்களும் பேட்டரிகளாக மாற்றப்படும் போது - காரின் பயண வரம்பை அதிகரிப்பது கிட்டத்தட்ட எடை இழப்புக்கு வழிவகுக்காது.
நீங்கள் எதிர்பார்ப்பது போல-ஏனென்றால், "என்ன ஒரு சிறந்த யோசனை!"-என்று நீங்கள் அங்கு அமர்ந்திருக்கிறீர்கள் என்று எனக்குத் தெரியும்-இந்த புத்திசாலித்தனமான தீர்வுக்கு தடைகள் உள்ளன. முதலாவதாக, எந்தவொரு அடிப்படை பேட்டரிக்கும் அனோட்கள் மற்றும் கேத்தோட்களாக மட்டுமல்லாமல், போதுமான வலிமையான மற்றும் மிகவும் இலகுவாகவும் பயன்படுத்தக்கூடிய பொருட்களிலிருந்து பேட்டரிகளை உருவாக்கும் திறனை மாஸ்டர் செய்வது! -இரண்டு டன் எடையுள்ள கார் மற்றும் அதன் பயணிகளை தாங்கக்கூடிய ஒரு அமைப்பு, அது பாதுகாப்பாக இருக்கும் என்று நம்பப்படுகிறது.
ஸ்வீடனின் இரண்டு பிரபலமான பொறியியல் பல்கலைக்கழகங்களான KTH ராயல் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியால் முதலீடு செய்யப்பட்ட சால்மர்ஸ் யுனிவர்சிட்டி ஆஃப் டெக்னாலஜி மூலம் இன்றுவரை தயாரிக்கப்பட்ட மிகவும் சக்திவாய்ந்த கட்டமைப்பு பேட்டரியின் இரண்டு முக்கிய கூறுகள் கார்பன் ஃபைபர் மற்றும் அலுமினியம் என்பதில் ஆச்சரியமில்லை. முக்கியமாக, கார்பன் ஃபைபர் எதிர்மறை மின்முனையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது; நேர்மறை மின்முனையானது லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் பூசப்பட்ட அலுமினியத் தாளைப் பயன்படுத்துகிறது. கார்பன் ஃபைபர் எலக்ட்ரான்களையும் நடத்துவதால், கனமான வெள்ளி மற்றும் தாமிரம் தேவையில்லை. கத்தோட் மற்றும் அனோட் ஒரு கண்ணாடி ஃபைபர் மேட்ரிக்ஸால் தனித்தனியாக வைக்கப்படுகின்றன, அதில் ஒரு எலக்ட்ரோலைட் உள்ளது, எனவே இது மின்முனைகளுக்கு இடையில் லித்தியம் அயனிகளை கொண்டு செல்வது மட்டுமல்லாமல், இரண்டிற்கும் இடையே உள்ள கட்டமைப்பு சுமையையும் விநியோகிக்கிறது. அத்தகைய ஒவ்வொரு பேட்டரி செல்லின் பெயரளவு மின்னழுத்தம் 2.8 வோல்ட் ஆகும், மேலும் தற்போதைய அனைத்து மின்சார வாகன பேட்டரிகளைப் போலவே, இது தினசரி மின்சார வாகனங்களுக்கு பொதுவான 400V அல்லது 800V ஐ உருவாக்குவதற்கு ஒருங்கிணைக்கப்படலாம்.
இது ஒரு தெளிவான பாய்ச்சல் என்றாலும், இந்த உயர் தொழில்நுட்ப செல்கள் கூட பிரைம் டைமுக்கு தயாராக இல்லை. அவற்றின் ஆற்றல் அடர்த்தி ஒரு கிலோகிராமுக்கு 25 வாட்-மணிநேரம் மட்டுமே ஆகும், மேலும் அவற்றின் கட்டமைப்பு விறைப்பு 25 ஜிகாபாஸ்கல்ஸ் (GPa) ஆகும், இது சட்ட கண்ணாடி இழையை விட சற்று வலிமையானது. இருப்பினும், ஸ்வீடிஷ் நேஷனல் ஸ்பேஸ் ஏஜென்சியின் நிதியுதவியுடன், சமீபத்திய பதிப்பு அலுமினிய ஃபாயில் மின்முனைகளுக்குப் பதிலாக அதிக கார்பன் ஃபைபரைப் பயன்படுத்துகிறது, இது விறைப்பு மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளது என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர். உண்மையில், இந்த சமீபத்திய கார்பன்/கார்பன் பேட்டரிகள் ஒரு கிலோவுக்கு 75 வாட்-மணிநேர மின்சாரம் மற்றும் 75 GPa யங் மாடுலஸ் வரை உற்பத்தி செய்யும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இந்த ஆற்றல் அடர்த்தி பாரம்பரிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளை விட இன்னும் பின்தங்கியிருக்கலாம், ஆனால் அதன் கட்டமைப்பு விறைப்பு இப்போது அலுமினியத்தை விட சிறப்பாக உள்ளது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், இந்த பேட்டரிகளால் செய்யப்பட்ட மின்சார வாகன சேஸ் மூலைவிட்ட பேட்டரி, அலுமினியத்தால் செய்யப்பட்ட பேட்டரியைப் போல கட்டமைப்பு ரீதியாக வலுவானதாக இருக்கலாம், ஆனால் எடை வெகுவாகக் குறைக்கப்படும்.
இந்த உயர் தொழில்நுட்ப பேட்டரிகளின் முதல் பயன்பாடு நிச்சயமாக நுகர்வோர் மின்னணுவியல் ஆகும். சால்மர்ஸ் பேராசிரியர் லீஃப் ஆஸ்ப் கூறினார்: "சில ஆண்டுகளில், ஸ்மார்ட்போன், மடிக்கணினி அல்லது மின்சார மிதிவண்டியை உருவாக்குவது முற்றிலும் சாத்தியமாகும், இது இன்றைய எடையில் பாதி எடை மட்டுமே மற்றும் மிகவும் கச்சிதமானது." இருப்பினும், திட்டத்தின் பொறுப்பாளர் சுட்டிக்காட்டியபடி, "நாங்கள் உண்மையில் இங்கே எங்கள் கற்பனையால் மட்டுமே வரையறுக்கப்பட்டுள்ளோம்."
பேட்டரி நவீன மின்சார வாகனங்களின் அடிப்படை மட்டுமல்ல, அதன் பலவீனமான இணைப்பும் ஆகும். மிகவும் நம்பிக்கையான முன்னறிவிப்பு கூட தற்போதைய ஆற்றல் அடர்த்தியை விட இரண்டு மடங்கு மட்டுமே பார்க்க முடியும். நாம் அனைவரும் உறுதியளித்த நம்பமுடியாத வரம்பைப் பெற விரும்பினால் என்ன செய்வது - மற்றும் ஒவ்வொரு வாரமும் ஒருவர் சார்ஜ் ஒன்றுக்கு 1,000 கிலோமீட்டர்கள் என்று உறுதியளிக்கிறார்களா? - கார்களில் பேட்டரிகளைச் சேர்ப்பதை விட நாம் சிறப்பாகச் செய்ய வேண்டும்: பேட்டரிகளில் இருந்து கார்களை உருவாக்க வேண்டும்.
Coquihalla நெடுஞ்சாலை உட்பட சேதமடைந்த சில வழித்தடங்களை தற்காலிகமாக சரி செய்ய பல மாதங்கள் ஆகும் என்று நிபுணர்கள் கூறுகின்றனர்.
போஸ்ட்மீடியா செயலில் ஆனால் தனிப்பட்ட கலந்துரையாடல் மன்றத்தை பராமரிக்க உறுதிபூண்டுள்ளது மற்றும் அனைத்து வாசகர்களும் எங்கள் கட்டுரைகளில் தங்கள் கருத்துக்களை பகிர்ந்து கொள்ள ஊக்குவிக்கிறது. இணையதளத்தில் கருத்துகள் தோன்றுவதற்கு ஒரு மணிநேரம் ஆகலாம். உங்கள் கருத்துக்களை பொருத்தமானதாகவும் மரியாதையுடனும் வைத்திருக்குமாறு கேட்டுக்கொள்கிறோம். நாங்கள் மின்னஞ்சல் அறிவிப்புகளை இயக்கியுள்ளோம் - நீங்கள் கருத்து பதிலைப் பெற்றால், நீங்கள் பின்தொடரும் கருத்துத் தொடரிழை புதுப்பிக்கப்பட்டால் அல்லது பயனரின் கருத்தைப் பின்தொடர்ந்தால், இப்போது மின்னஞ்சலைப் பெறுவீர்கள். மின்னஞ்சல் அமைப்புகளை எவ்வாறு சரிசெய்வது என்பது பற்றிய கூடுதல் தகவல்களுக்கும் விவரங்களுக்கும் எங்கள் சமூக வழிகாட்டுதல்களைப் பார்வையிடவும்.