Электромобили смогут проезжать до 1000 км за один заряд
Современный электромобиль «проедет» на одном заряде около 160 километров, а россиянин в среднем проезжает на своем автомобиле 50 км в день. Несмотря на это водители по-прежнему не торопятся пересаживаться на экологичный транспорт. Одна из причин – так называемая «тревога дальней поездки» (range anxiety), то есть страх того, что аккумулятор автомобиля разрядится, и водитель не доедет до места назначения. Инженеры-исследователи работают над тем, чтобы избавить водителей от этого опасения. В частности, в немецкой исследовательской группе Fraunhofer-Gesellschaft создали новый аккумулятор, который сможет обеспечить электромобилю поездку в 1000 км за один заряд.
В качестве «отправной точки» инженеры взяли полностью электрифицированный автомобиль марки Tesla. Последняя модель компании – S 100D – оборудована батареей 100 кВт⋅ч, которая позволяет автомобилю проехать около 540 км за один заряд. Сам аккумулятор достаточно громоздкий – его длина почти 5 метров, ширина – 2 метра и толщина 4 сантиметра. Он содержит более 8000 литий-ионных аккумуляторных элементов, каждый из которых индивидуально упакован в цилиндрический корпус.
Исследователи решили использовать те же параметры, как в батарейке Tesla, но увеличить плотность энергии, чтобы автомобиль мог проехать до 1000 км. Около 50 процентов каждого литий-ионного элемента «отдано» таким компонентам, как корпус, анод (отрицательный электрод), катод (положительный электрод) и электролит (вещество, которое проводит электрический ток). Инженеры Fraunhofer-Gesellschaft считают, что эта конструкция занимает слишком много места, поэтому они решили полностью переосмыслить дизайн батареи.
Сначала инженеры избавились от цилиндрических корпусов, в которые упаковывались индивидуальные элементы и «превратили» их в тонкий металлический лист. Затем они покрыли его материалом-накопителем энергии, изготовленным из порошкообразной керамики и связующих полимеров. Одна сторона «обслуживает» катоды, другая – аноды.
Исследователи уложили несколько таких листов друг на друга, разделив их тонким слоем электролита и добавив специальный материал, который предотвращает конструкцию от короткого замыкания.
Получившееся «полотно» запечатали в упаковку размером 1 м2 и соединили его с электрической системой автомобиля.
Сейчас исследователи дорабатывают материал. Они планируют начать тестировать аккумулятор в электромобилях к 2020 году.