A villámgyors töltés lesz a válasz az akkucsere helyett a villanyautók problémáira?

A StoreDot csapata úgy gondolja, hogy igenis létezik módszer arra, hogy gyorsan végezzünk az elektromos autók akkujának feltöltésével anélkül, hogy kicserélnénk azt a töltőállomáson. A cég neves partnereket talált a kezdeményezéséhez – legutóbb például a Polestart.

A lítium-ion akkumulátorcsomagok cellákból, a cellák pedig egy katódból, egy anódból és egy közöttük elhelyezkedő folyékony elektrolitból állnak. Az elektronok és a pozitív töltésű ionok oda-vissza áramlanak a katód és az anód között attól függően, hogy az akkumulátor töltődik vagy kisül.

Mivel a villamosítási verseny hatalmas tempóban zajlik, a tudósok és mérnökök az akkumulátorkémia felé fordulnak annak érdekében, hogy többféle anyagból készítsenek cellákat, több kapacitást zsúfoljanak be ugyanabba a helyre, kisebbítsék az akkumulátorokat vagy gyorsabban tölthessenek fel. A növekvő ellátási lánc aggodalmak közepette a cellák innovációi egyre nagyobb figyelmet kapnak.

A Lítium-ion típusú akkucellák kimondottan érzékenyek a töltés sebességére. A lassú töltés olyan, mintha a lítium-ionok rendezett sort alkotnának az anódba való belépéshez, míg a gyors töltés olyan lehet, mintha az ionok agresszíven zúdulnának át az ajtón. A töltési profilok nem lineárisak, a töltési sebesség teljes mértékben az akkumulátor áramától és töltöttségi állapotától függ.

Az elmúlt hónapokban olyanok, mint a StoreDot, a Sila nanotechnológia, a Nexeon és a Group14, egy sor stratégiai partnerséggel és a szilícium domináns anódok ígéretével bukkantak fel a színpadon a különféle akkumulátorproblémák megoldására.

A szilícium jelentős kapacitásnövekedést kínál, de mivel hajlamos a tágulásra, ezért új anódszerkezeteket kell kidolgozni, hogy megakadályozzák a szilícium telítettségét minden alkalommal, amikor a cellát töltik.

Doron Myersdorf, a StoreDot vezérigazgatója és társalapítója szerint a csapat „a kulcsfontosságú elemen, az anód aktív anyagán dolgozik, és a hagyományos grafitot a nano-szilícium kompozitunkra cseréljük szénnel és néhány szerves adalékanyaggal, hogy lehetővé tegyük a gyors töltést. ami rendkívül gyors töltést jelent – ​​vagyis percek alatt töltődik fel”. Doron úgy véli, hogy az extrém gyors töltés a válasz a hatótávolság és a töltési szorongás kezelésére.

A csapat a közelmúltban élő bemutatót tartott, amely bemutatta a 100 mérföldes hatótáv (160,9 km) 5 perc alatti feltöltésének képességét (0–80%) a rendelkezésre álló StoreDot tasakcellás akkumulátortechnológia alapján. A mérföldkő jelentős lépés volt a vállalat elképzelésében, miszerint 2024-re 5 perc töltéssel 100 mérföldet, 2028-ra 3 perc töltéssel, 2032-re pedig ugyanezt a 100 mérföldet 2 percnyi töltéssel kell megtenni.

Természetesen nincsen rózsa tövis nélkül. A benzinkutak 350 kW-os töltőkkel való korszerűsítése valószínűleg jelentős hűtést, teljesítmény-bővítést és hálózati kiegyenlítést igényel. Ez egy drágább módja is a töltésnek, és jelenleg a szilícium alapú anódok igen magas felárral kaphatók. Vannak azonban olyan felhasználási esetek, utazások, földrajzi és éghajlati viszonyok, ahol az 5 perces villámtöltésnek így is lehet jelentősége.

„Évekig 35 PhD hallgató dolgozott nagyon keményen, és eleinte volt némi csalódottság…” „Évekig 150-200 töltési ciklusnál ragadtunk, és kritikus adattömeggel kellett rendelkeznünk, mielőtt elkezdhettük volna alkalmazni a gépi tanulási eszközöket, amelyek kiemelik a legjobb összetételeket.

Mivel egyetlen ember sem tudja megnézni az összes adatot – minden másodpercben töltünk fel adatokat, így petabyte-ok vannak a felhőben – de ahhoz, hogy ez értékes legyen a gépi tanulás számára, elegendő kritikus tömegű adatra van szükség olyan kísérletekből, amelyek hasonlóak.

Idővel felépítettünk egy korszerű adatbázist, és az elmúlt két évben gépi tanulással átléptük ezt a küszöböt, hogy a múltbeli adatainkból értéket nyerjünk, és ez segítette a kísérletek intelligensebb tervezését. Ez az, ami néhány száz töltési ciklusról több mint ezer ciklusra billent át minket, ami… hát, wow!”– zárta gondolatait Myersdorf.