Toyotin preboj: Polprevodniška baterija, pripravljena za revolucijo električnih vozil
Toyota, znana po pionirski hibridni tehnologiji s predstavitvijo Toyote Prius, je razmeroma pozno vstopila na trg popolnoma električnih vozil (EV). Vendar pa je proizvajalec avtomobilov zdaj predstavil svoje prvo električno vozilo, bZ4X. In želi dohiteti svoje konkurente z izkoriščanjem potencialnega preboja polprevodniška baterija tehnologijo.
Polprevodniške baterije ponujajo številne prednosti pred tradicionalnimi litij-ionskimi baterijami, vključno z izboljšano varnostjo, daljšim dosegom, hitrejšim časom polnjenja in podaljšano življenjsko dobo. Toyotini inženirji trdijo, da so na tem področju dosegli pomemben napredek, a več podrobnosti je malo.
Kaj je Solid Battery?
Da bi razumeli posledice tega preboja, je ključnega pomena razumeti razliko med polprevodniškimi baterijami in trenutnimi litij-ionskimi baterijami, ki se običajno uporabljajo v električnih vozilih.
Tradicionalne litij-ionske baterije uporabljajo tekoči ali gelasti elektrolit za prenos nabitih delcev med elektrodami.
Vendar ti tekoči elektroliti povzročajo varnostne pomisleke, saj so nagnjeni k puščanju in pregrevanju. Poleg tega se sčasoma razgradijo, kar povzroči krajšo življenjsko dobo baterije in drage zamenjave za potrošnike.
V nasprotju s tem trdni elektroliti uporabljajo trden elektrolit, kar odpravlja tveganja, povezana s tekočimi elektroliti. Trdni elektrolit povečuje varnost in stabilnost, hkrati pa nudi večjo energijsko gostoto. Omogočanje električnim vozilom, da dosegajo bistveno daljše dosege z enim polnjenjem.
Polprevodniške baterije kažejo tudi zmanjšano raztezanje in krčenje, kar ublaži težave z degradacijo, opažene pri litij-ionskih baterijah. Poleg tega ponujajo hitrejše čase polnjenja in potencialno presegajo življenjsko dobo samega vozila.
Morda bo všeč tudi: Ali je električno vozilo res vredno te cene?
Toyotina prelomna tehnologija polprevodniških baterij
Toyotin glavni tehnološki direktor, Hiroki Nakajima, je pred kratkim razkril, da je podjetje premagalo ključne izzive pri razvoju polprevodniškega sistema, in trdil, da so prepoznali visokokakovosten material.
Čeprav posebne podrobnosti v zvezi s prebojnim materialom ostajajo nerazkrite, Toyota načrtuje uvedbo polprevodniških baterij že leta 2027. Predvsem Toyota vodi industrijo pri raziskavah polprevodniških baterij, saj se ponaša z več kot 1,000 patenti.
Toyota namerava najprej vključiti polprevodniške baterije v svoja hibridna vozila nekaj let pred lansiranjem svojega prvega električnega vozila.
Ko bodo leta 2027 ali 2028 polprevodniške baterije komercialno na voljo, Toyota predvideva impresiven doseg 745 milj za svoja električna vozila, s čimer bo presegla trenutni rekord Lucid Air (520 milj). Čas polnjenja naj bi se zmanjšal na vsega 10 minut.
Poleg tega Toyota načrtuje uvedbo polprevodniške baterije druge generacije s še večjimi zmogljivostmi. Ta napredna baterija naj bi nudila doseg 932 milj in čas polnjenja manj kot 10 minut.
Za primerjavo, trenutno najbolje prodajano električno vozilo, Tesla Model Y, doseže doseg do 330 milj in se napolni v približno 15 minutah z uporabo Teslinih superpolnilnikov.
Toyotin bZ4X, njihova trenutna ponudba električnih vozil, doseže približno 318 milj z enim polnjenjem in potrebuje približno 30 minut za polnjenje.
Toyotina tehnologija polprevodniških baterij ne bi le več kot podvojila dosega njenih električnih vozil, temveč bi tudi znatno skrajšala čas polnjenja za približno 67 odstotkov.
Ali lahko kupim polprevodniško baterijo?
Polprevodniške baterije, ki veljajo za najbolj priljubljene pri shranjevanju energije, potrošnikom trenutno niso zlahka dostopne. Te baterije so še vedno v fazi raziskav in razvoja z nekaj prototipi in omejeno uporabo v industrijah, kot sta vesoljska in električna vozila.
Podjetja, kot sta Toyota in QuantumScape, napredujejo. Trajalo bo nekaj časa, preden bodo polprevodniške baterije postale široko dostopne. Ker se tehnologija še naprej razvija in se proizvodnja povečuje, da bi zadostila povpraševanju, bodo morali biti potrošniki potrpežljivi, preden bodo lahko kupili državne baterije za vsakodnevno uporabo.
Je polprevodniška baterija boljša?
Polprevodniške baterije hvalijo kot preskok v primerjavi z bolj tradicionalnimi litij-ionskimi baterijami. Imajo prednosti, kot je energijska gostota, ki ima za posledico daljšo življenjsko dobo baterije in potencialno podaljšan doseg za električna vozila.
Prednost je tudi varnost, saj so manj nagnjeni k puščanju in toplotnemu uhajanju, kar zmanjša tveganje požarov. Poleg tega imajo polprevodniške baterije potencial za polnjenje in daljšo skupno življenjsko dobo.
Toda preden lahko v celoti nadomestijo litij-ionske baterije, je treba obravnavati izzive, kot so proizvodni stroški in trenutne tehnološke omejitve.
