Зарядка автомобиля: 8 минут — на 1000 км

Испанские инженеры разработали аккумуляторную батарею нового поколения. Она дешевле аналогов на 77% и позволяет заряжать электромобиль всего за 8 минут и проехать до 1000 км. Графеновые батареи уже взяли на тестирование две из 4-х немецких автомобильных компаний.

Электромобиль, конечно, очень привлекательный вид транспорта. Транспортное средство, которое не загрязняет окружающую среду, создает меньше шума, и ездит на дешевом топливе, это, конечно, очень интересно. Хотя они и не достигают мощности и скорости транспортных средств на ископаемом топливе, но все же они удовлетворяют основные транспортные потребности большинства людей.

Тем не менее современные электромобили имеют 2 основных недостатка: очень долгое время зарядки и короткое время автономной работы. И хотя литий-ионные аккумуляторы, которыми укомплектованы текущие электромобили, постоянно улучшаются, для полной их зарядки требуется несколько часов, а автономия в перемещении едва достигает 300 километров.
Эти ограничения сможет убрать новый графен-полимерный аккумулятор разработанный испанской компанией Graphenano совместно с исследователями из университета Кордовы.

Компания Graphenano является ведущим в мире производителем графена в промышленных масштабах, так что они знают, что делают. И правда в том, что графеный аккумулятор может сделать очередную революцию в автомобильной промышленности и телефонии. Он весит половину литий-ионного аккумулятора, он стоит на 77% меньше, заряжается за восемь минут, и предлагает автономность езды до 1000 километров.

4 главных преимущества графена

Графен — это чудо-материал, который выявили лишь в 2004 году в листе углерода толщиной в один атом. Это в миллион раз тоньше, чем лист бумаги.

Графен является чрезвычайно легким: лист одного квадратного метра весит всего 0,77 грамма. Он прозрачный, гибкий, водонепроницаемый, не загрязняет окружающую среду, и в 200 раз прочнее стали. Кроме того, он сверхпроводимый: его проводимость в 100 раз быстрее, чем у современных кремниевых чипов.

5a3814

Графен проводит тепло, вырабатывает электроэнергию и меняет свои свойства в сочетании с другими материалами. Он настолько совершенен, что даже атомы гелия, мельчайшие в мире, в нем могут пересекаться. И еще его очень легко восстановить после повреждений.

Как это не странно, графен недорогой в производстве, и очень распространен в природе. Все страны имеют его в изобилии.

Компания Graphenano начнет производство графеновых батарей для электромобилей в первой половине 2015 года для двух из четырех крупных немецких автомобильных брендов, которые будут тестировать их на своих автомобилях.

Из-за своей плотности, графеновые батареи слишком велики для использования на мобильных устройствах, но Graphenano работает над тем, чтобы уменьшить их размер. Если это им удастся, то смартфон можно будет заряжать всего за 5 секунд.

Графен, несомненно, является одним из материалов, которые перевернут технологии в ближайшие годы. Это только начало…

__________________________________

graphene_properties_600

Гипотетический пример, демонстрирующий механическую прочность графена. Графеновый гамак площадью 1 м2 (его масса меньше миллиграмма) способен выдержать взрослого кота массой 4 кг. Для сравнения: стальной гамак той же площади (если бы нам удалось его сделать той же толщины) удерживал бы в 100 раз меньше — всего 40 г.

Поделитесь с друзьями:
Источник материала
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Ufadex на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@newru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

You may also like...

11 комментариев

  1. Yunklob:

    Вот теперь экзоскелеты для военнослужащих и боевые роботы станут в вооруженных силах действительно востребованы.

  2. geolux:

    Слишком много букв, но нет главного — ёмкости аккумулятора авто. В конце — для смартфона мечтают о зарядке за 5сек. Допустим, ёмкость аккума смартфона 2ампер-часа. Чтобы зарядить этот аккум от нуля до полной ёмкости за 5 сек., нужен ток 7200 : 5 =1440 ампер. А смартфону не поплохеет при такой зарядке? Вместе с экспериментаторами? Для зарядки автоаккумулятора то же самое. Возьмём просто стандартный аккум ёмк. 65 А*ч. Для полной зарядки нужен ток 10А в течение 6.5 часа, или 100А в течение 0.65 часа (39 минут), или ток 500А в течение ≈ 8 минут. Не взорвётся ли он при зарядном токе 100-500 А — можно не обсуждать. И дело тут не в типе аккумулятора, а в плотности потока энергии (электронов, ионов), проходящей при зарядке через поперечное сечение проводов, соединительных элементов и активной зоны аккумулятора. Увеличение размеров автомобильного аккумулятора возможно, но не в 50 же раз.При этом никуда не денется проблема очень мощного источника сверхбольших зарядных токов и проблема подводящих эти токи проводов и клемм.
    Кстати, в последние 20-30 лет было проведено много экспериментов с сильноточными пучками электронов и наблюдений молний в природе. Показано, что при этом возникают эффекты, часто не объясняемые современной наукой, в т.ч. возникновение плазмоидов, похожих на шаровую молнию.

    • Stumbler:

      Причем 1440 ампер — это при 100% кпд зарядного цикла, чего в реальности нет. Типичное КПД зарядного процесса химических источников (аккумуляторов) — около 60-70%, то есть ток потребуется еще на 30-40% больше.

      Но еще хуже то, что эти лишние 30-40% мощности уходят в основном в тепло. Греют аккумулятор. Догадываетесь, что произойдет при такой быстрой зарядке?

      Уже в электромобилях, использующих 5-часовую форсированную зарядку, приходится применять жидкостное охлаждение аккумуляторов. Иначе они тупо взрываются.

    • Итоник:

      Графен обладает сверхпроводимостью. Впрочем, ток в 500 ампер даже для него — слишком. Да и источников таких взять негде.

  3. Stumbler:

    >>Возьмём просто стандартный аккум ёмк. 65 А*ч. Для полной зарядки нужен ток 10А в течение 6.5 часа

    Стандартный цикл заряда автомобильного аккумулятора — это ток 10% емкости в течении 14-15 часов. То есть для 65 ач — ток в 6.5 ампер в течении 14-15 часов в зависимости от технологии самой АКБ.

    «Лишние» 4-5 часов как раз отражают потери на зарядке.

    Зарядка с током более 10% численного значения емкости считается форсированной и ничего хорошего для аккумулятора типичного стартерного свинцово-кислотного типа не несет.

  4. Ufadex:

    Так что, это получается такой графеновый миф? По типу сланцевой супер выгодной нефти?

    • Stumbler:

      Естественно. Это такая очередная нано-панама для «инвесторов».

      Никто ведь не спорит, что графеновые аккумуляторы могут быть легче и компактнее ныне используемых — ну, например, вдвое. Проблема в том, что это да, здорово — но это не революция. Это ничего принципиально не меняет.

      Вот у меня в руках телефон, который работает 20 суток, и он весит около 120 грамм, из которых примерно половина (60 грамм) — это аккумулятор. Ну ОК, пусть графеновый аккум будет весить вдвое меньше — 30 грамм, весь телефон будет весить 90 грамм вместо 120 грамм. Это что — создаст какое-то новое потребительское качество? Принципиально изменит круг покупателей девайса?

      Очевидно же, что нет. То же и в электромобилях — масса АКБ давно уже не является там критической, и пробеги в 150-200 км легко достигаются на имеющихся технологиях, а больше реально и не надо.

      Именно поэтому графенопанамщики вынуждены говорить о зарядке за 5 минут. Зарядка электромобиля за 5 минут вместо 5 часов — принципиально меняет его качество, позволяя «дозаправляться» в пути, как мы это привыкли делать на автомобилях.

      Но такая зарядка — антинаучна. Она требует резкого увеличения КПД электрохимического зарядного цикла, доведения его до 99.9% — но это нереально, электрохимию-то никакой графен изменить не может.

      • Henren:

        В релизе американской Тихоокеанской национальной лаборатории в Ричленде (PNNL), коя и разработала графен (Испания, как же…) про 5 минут для авто ничего не сказано — сказано, 5 часов при наличии зарядной станции. Про телефоны — 20 минут. Не все американские инженеры — идиоты.

  5. MaksGO:

    Почему британские учёные переехали в Испанию?

  6. lehfr:

    Скорее бы придумали мне электромотор на велосипед,- трудно в мои годы крутить педали на двадцать километров пути до болота)))

  7. provincial1:

    В 80-х в НАМИ проводили исследования по применению конденсаторов вместо акб. Основное преимущество кондёра почти мгновенная зарядка.