Електромобілі набирають популярності по всьому світу і здебільшого не через те, що вони такі чудові, а через те, що більшість автомобільних брендів просто вимушені перейти на їхнє створення, адже норми з викидів шкідливих речовин з кожним роком тільки збільшуються, а це ніяк не сприяє подальшому безтурботному життю звичайних силових агрегатів.
А у самих електромобілів є доволі відчутний мінус, який і відштовхує від них наразі потенційних покупців. Це їхні батареї, які мають, скажімо так, посередні характеристики щодо автономності, а також їхнє заряджання, що триває доволі тривалий час, особливо в зіставленні зі звичайною заправкою на АЗС.
І ось німецький бренд Porsche також вплутався в битву електрокарів. І незважаючи на те, що електромобіль з найбільшим запасом ходу на ринку нині має пробіг на одній зарядці в 741 кілометр шляху, Porsche хоче практично подвоїти ці цифри. І все це німці збираються виконати завдяки розробці нових акумуляторів.
Перегони в сегменті електрокарів полягають не тільки в розробці потужніших і технологічно досконаліших електромобілів. Паралельно виробники автомобілів та інші компанії також докладають величезних зусиль для розробки, мабуть, найбільш життєво важливого компонента для цих транспортних засобів. І говоримо ми про батареї.
Хоча наразі електромобіль стикається з кількома перешкодами, такими як його висока ціна відносно звичайних автомобілів, що базуються на двигунах внутрішнього згоряння, або брак точок заряджання на дорогах, але однією з найбільш важливих перешкод є батареї і час їхнього заряджання.
Думати про досягнення автономності, близької до тієї, що пропонують дизельні автомобілі, що перевищує 1000 кілометрів, сьогодні в електрокарах поки що неможливо. Проте є бренди, які вже підписалися на цей виклик. І Porsche також вже оголошує, що компанія працює над моделями, які долатимуть не тільки цей бар’єр, а й бар’єр у 1300 кілометрів.
Більше автономії… але й швидша зарядка
Компанія Porsche, як і інші виробники, займається не лише розробкою нових акумуляторів. Обмеження сучасних літій-іонних акумуляторів підштовхують розробників до пошуку альтернатив. І результатами цих досліджень і розробок стають такі інновації, як твердотільні, натрієві або кремнієві батареї.
І німецький бренд зараз у всю досліджує саме батареї з твердим електролітом. Це батареї, які забезпечують вищу щільність енергії (до 50 відсотків більше), щоб можна було досягти більшої автономності, не вдаючись до більших габаритів самих батарей і часу їхнього заряджання.
Секрет Porsche для майбутніх акумуляторів, які досягатимуть цифр у понад 1000 кілометрів шляху, полягає в оптимізації анода акумулятора. Німці вивчають можливість переходу з графіту на кремній, що дало б змогу отримати в 10 разів більшу ємність для зберігання заряду і скоротити час перезарядки. Це дасть змогу заряджати акумулятори з 5 до 80 відсотків ємності менш ніж за 15 хвилин.
Однак, у цих батарей також є свої недоліки. Наприклад, ці кремнієві частинки, які використовуються в таких батареях, розширюються до 300 відсотків, коли вони поглинають літій. У результаті термін служби самої батареї скорочується. Але ж це, мабуть, найголовніша частина електромобіля.
І ось Porsche розробляє батарею з тією умовою, щоб уникнути цієї проблеми. Наприклад, німці застосовують, так звані, гібридні аноди з 80-відсотковим вмістом кремнію і, крім того, вони збільшують відсотковий вміст нікелю в катоді.
“У середньостроковій перспективі ми можемо очікувати, що поєднання нового хімічного складу анодів із щільнішим упакуванням осередків дасть змогу збільшити дальність шляху на одному заряді до 1300 км”, – каже Максиміліан Фіхтнер, директор Інституту Гельмгольца в Ульмі та керівник дослідницького підрозділу для систем зберігання енергії в Технологічному інституті Карлсруе.
