חרדת טווחים היא אחד החסמים הגדולים ביותר לאימוץ רכב חשמלי, מונעת במידה רבה מהזמן הארוך שלוקח לטעון מחדש. אבל א גישה חדשה יכולה לתת לסוללה מספיק מיץ כדי לנסוע 200 מייל בקצת יותר מ-10 דקות.
טכנולוגיית הסוללה היא המחסום הגדול ביותר לאימוץ נרחב של כלי רכב חשמליים, מכיוון שהמכשירים של היום מספקים פחות טווח לכל קילו מאשר בנזין ולוקח הרבה יותר זמן לתדלוק. אמנם זו לא בעיה בנהיגה יומיומית, אבל זה הופך את הנסיעות למרחקים ארוכים ליותר מרתיע, מה שיכולuלא הנחה קונים חדשים.
התגובה מיצרניות הרכב הייתה להכניס יותר סוללות לרכבים שלהן, אך יש לכך חסרונות ברורים. זה עושה המכוניות הרבה יותר יקר ועמוס במשקל נוסף שצריך לסחוב אותו. זה גם מגביר את הביקוש לחומרי הגלם הנדרשים לייצור סוללות ליתיום-יון, שרשתות האספקה שלהן הופכות עמוסות יותר ויותר.
אבל חוקרים מאוניברסיטת מדינת פנסילבניה וסטארט-אפ המבוסס במכללה העלו פתרון אפשרי לבעיה. הם גילו שעל ידי הוספת מעט חום הם יכולים לטעון סוללות הרבה יותר מהר, מה שעלול להפחית את חרדת הטווח ולאפשר ליצרניות הרכב להקטין את גודל מארזי הסוללות ברכבים שלהם.
"הסוללות הקטנות יותר, הנטענות מהר יותר יקזזו באופן דרמטי את עלות הסוללה והשימוש בחומרי גלם קריטיים כמו קובלט, גרפיט וליתיום, ויאפשרו אימוץ המוני של מכוניות חשמליות במחירים סבירים", מוביל המחקר צ'או-יאנג וואנג מ-Chao-Yang Wang. פן סטייט אמר בהודעה לעיתונות.
זה לא סוד שטמפרטורות גבוהות יותר יכולות לעזור לסוללות להיטען מהר יותר. הם כימיים בטבעם, וחימום שלהם יכול להאיץ את התגובות הכרוכות בטעינתם ופריקתם. אבל הם יכולים גם להינזק אם הם מתחממים יתר על המידה, ושמירה עליהם בעקביות בטמפרטורה הנכונה הוכיחה את עצמה כבעייתית.
רוב המאמצים עד כה הסתמכו על מערכות חימום וקירור חיצוניות, אך אלו מוסיפות הרבה נפח וגם נוטות לנצל כמות ניכרת של אנרגיה בעצמם. חדשנות החוקרים, המתוארת ב-a המאמר האחרון ב טבע, היה להוסיף מרכיב נוסף לסוללות: יריעת נייר כסף בעובי של כמה מיקרומטרים בלבד בין האלקטרודות המוערמות של כל תא.
יריעה דקה במיוחד זו משמשת כגוף חימום, וכאשר מועבר דרכו זרם התא מתחמם ל-149 מעלות פרנהייט תוך כדקה. טמפרטורה זו נשמרת באמצעות טעינה, אך לאחר מכן התא מתקרר במהירות חזרה לטמפרטורת החדר ברגע שהזרם נכבה.
כשבדקו את הגישה שלהם, החוקרים גילו שהם יכולים לטעון סוללה של 265 ואט לשעה ל-70% תוך 11 דקות. הם גם הראו שחימום הסוללה לא היה רציני aפקט שלה לכל החיים, שכן הוא שרד 2,000 מחזורי טעינה, שיספקו מספיק אנרגיה כדי לנסוע יותר מ-500,000 מיילים בסך הכל.
אמנם עדיין תידרש קצת עבודה כדי להפוך את אב הטיפוס הזה למשהו שיצרניות רכב יכולות להשתמש בו, אבל הטכנולוגיה כבר ממוסחרת באמצעות חברה בשם EC Power Group. Iאם יצליחו, זה יכול לשנות באופן משמעותי את האופן שבו בנויים כלי רכב חשמליים עתידיים.
רכב חשמלי אופייני לטווח ארוך מגיע היום עם ערכת סוללות של 120 קילוואט-שעה שלוקח שעה להיטען מחדש. This טכנולוגיית טעינה מהירה יכולה להחליף את זה ב סוללה חצי מהגודל הנטען תוך 10 דקות בלבד, תוך שמירה על זמני נסיעה דומים מאוד בנסיעות ארוכות.
בהתחשב בכמה מהעלות של רכב חשמלי מגיע עד הסוללות, זה יכול להוות פתרון אטרקטיבי הן ליצרניות הרכב והן ללקוחותיהן. אם החוקרים יצליחו להוציא לשוק את טכנולוגיית הטעינה המהירה שלהם, היא עשויה למלא תפקיד משמעותי בהוצאת כלי רכב חשמליים למיינסטרים.
