بطارية الجرافين للمركبات الكهربائية

ويعتقد كثيرون أن مستقبل صناعة السيارات هو للسيارات الكهربائية. في الخارج، وهناك فواتير على أي جزء من هذا العام بيع السيارات يجب أن تكون إما الهجينة أو تشغيلها على الكهرباء، بحيث يتم استثمار الأموال ليس فقط في الإعلان عن السيارات، ولكن أيضا في بناء محطات الغاز.

ومع ذلك، كثير من الناس ما زالوا ينتظرون للسيارات الكهربائية سوف تصبح المنافسين الحقيقي للمركبات التقليدية. أو ربما سيكون عندما يتم خفض زمن الشحن، وسوف تزيد من عمر البطارية؟ ربما هذا سوف يساعد بطاريات الجرافين الإنسانية.

ما هو الجرافين؟

جيل جديد من المواد الثورية، الأخف وزنا والأكثر دواما، الأكثر موصل كهربائيا - كل شيء عن الجرافين، وهي ليست أكثر من شعرية ثنائية الأبعاد من الكربون ذرة واحدة فقط سميكة. المبدعين من الجرافين، كونستانتين نوفوسيلوف و أندري جيم، حصل على جائزة نوبل. عادة، بين فتح وبداية الاستخدام العملي لهذا الاكتشاف في ممارسة يدير لفترة طويلة، وأحيانا حتى عقود، ومع ذلك، الجرافين لا تعاني من نفس المصير. ربما يرجع ذلك إلى حقيقة أن Geim ونوفوسيلوف لا أخفى تكنولوجيا إنتاجها هذا.

أنها لا تحدث إلا عن ذلك في جميع أنحاء العالم، ولكن أيضا قد أظهرت أن هناك شريط فيديو على موقع يوتيوب، حيث قال كونستانتين نوفوسيلوف بالتفصيل عن هذه التكنولوجيا. ولذلك ربما يكون قريبا حتى نتمكن من جعل البطاريات الجرافين بأيديهم.

تصميم

وكانت محاولات لاستخدام الجرافين في جميع المجالات تقريبا للعلم. حاولت في البطاريات الشمسية، وسماعات الرأس، وحالات وحاولت حتى لعلاج السرطان. ومع ذلك، في لحظة واحدة من أكثر الأمور الواعدة وضرورية للبشرية - بطارية الجرافين. أذكر أنه في تلك المزايا التي لا يمكن إنكارها بمثابة الوقود رخيصة وصديقة للبيئة، والسيارات الكهربائية لديها عيب خطير - الحد الأقصى للسرعة منخفضة نسبيا واحتياطي الطاقة من أي كيلومترات أكثر من ثلاث مئة.

حل مشكلة القرن

بطارية الجرافين تعمل على نفس المبدأ كما تقدم في النتيجة في حالة قلوية أو حمضية بالكهرباء. هذا المبدأ هو رد فعل الكهروكيميائية. وفقا للجهاز بطارية مشابه ليثيوم أيون الجرافين بالكهرباء الصلبة، حيث الكاثود هو فحم الكوك، وثيق في تكوينها إلى الكربون النقي.

ومع ذلك، الآن بين المهندسين تطوير بطارية الجرافين، هناك نوعان من اتجاه مختلف جذريا. وقد اقترح العلماء الولايات المتحدة جعل الكاثود من الجرافين والسيليكون رقائق يتخلل مع بعضها البعض، والأنود - من الكوبالت الليثيوم الكلاسيكية. وقد وجد المهندسون الروس حل آخر. قد يتم استبدال السامة ومكلفة ملح الليثيوم مع أكسيد المغنيسيوم أكثر ملاءمة للبيئة ورخيصة. هو زيادة قدرة البطارية في أي حال من خلال زيادة معدل مرور الأيونات من القطب إلى آخر. ويتحقق ذلك لأن الجرافين لديها ارتفاع الرقم القياسي عازلة والقدرة على التراكم الشحنة الكهربائية.

وتنقسم الآراء العلماء على الابتكار: المهندسون الروس يدعون أن البطاريات الجرافين لديها القدرة من مرتين أكثر من ليثيوم أيون، ولكن يقول زملائهم الأجانب أنه في عشر سنوات.

بطاريات الجرافين وضعت في الإنتاج الضخم في عام 2015. على سبيل المثال، فقد كان من الشركة الاسبانية Graphenano. وفقا لالصانع، واستخدام هذه البطاريات في السيارات الكهربائية في الأسواق اللوجستية يظهر الإمكانيات العملية الحقيقية مع الكاثود بطارية الجرافين. لتوجيه الاتهام تماما يستغرق سوى ثماني دقائق. الحد الأقصى لطول المسار هو أيضا قادرة على زيادة البطاريات الجرافين. شحن 1000 كم بدلا من ثلاثمائة - الذي يريد أن توفر للمستهلكين شركة Graphenano.

اسبانيا والصين

مع Graphenano تتعاون الشركة الصينية CHINT، التي اشترت حصة 10٪ في شركة الاسبانية مقابل 18 مليون يورو. على أن يتم تنفيذ البناء المشترك للمرافق خارجا مع عشرين خطوط الإنتاج للمصنع. وقد تلقى المشروع بالفعل حوالي 30 مليون دولار للاستثمار، والتي سيتم استثمارها في تركيب المعدات وتوظيف الموظفين. وكانت الخطة الأصلية لبدء مصنع لإنتاج ما يقرب من 80 مليون خلية. في المرحلة الأولى، والسوق الرئيسي هو أن تصبح الصين، ومن ثم التخطيط لبدء عمليات التسليم إلى بلدان أخرى.

في المرحلة الثانية، وهي الشركة CHINT مستعدة لاستثمار 350 مليون يورو لبناء مصنع آخر، والتي ستكون حوالي خمسة آلاف موظف. هذه الأرقام ليست مفاجئة عندما تفكر في أن الإيرادات الإجمالية ستبلغ نحو ثلاثة مليارات يورو. وبالإضافة إلى ذلك، والصين، والمعروف عن مشاكلها مع البيئة وستقدم، مع "وقود" صديقة للبيئة ورخيصة. لكن، وكما يمكن أن نلاحظ، بالإضافة إلى التطبيقات رفيعة المستوى، وعلى ضوء لم يروا أي شيء، إلا أن نموذج الاختبار. على الرغم من أن أعلنت شركة فولكس واجن عن عزمها على التعاون مع Graphenano.

التوقعات والواقع

في الفناء في عام 2017، مما يعني أن Graphenano تعمل في مجال إنتاج "ضخمة" من البطاريات لمدة عامين، ولكن على الطريق لتلبية سيارة كهربائية - نادرة ليس فقط بالنسبة لروسيا. جميع المواصفات والبيانات الصادرة عن الشركة، غير معروف إلى حد ما. بشكل عام، فإنها لا تتجاوز الأفكار النظرية التقليدية حول ما يجب أن يكون المعلمات بطارية الجرافين لسيارة كهربائية.

وبالإضافة إلى ذلك، وحتى الآن كل ما تم تقديمه إلى كل من المستهلكين والمستثمرين - هي نماذج الكمبيوتر فقط، أي نماذج حقيقية. فإنه يضيف إلى مشاكل، وحقيقة أن الجرافين - المواد التي هي مكلفة جدا لإنتاج. على الرغم من التصريحات الصاخبة من قبل العلماء حول الطريقة التي يمكن أن تكون "المطبوعة على الركبة"، في هذه المرحلة إدارة فقط للحد من تكلفة بعض المكونات.

الجرافين والسوق العالمية

ويقول مؤيدو كل أنواع نظريات المؤامرة التي لا أحد مظهر مربحة من مثل هذه السيارة، لأن ثم النفط يذهب إلى الخلف، وبالتالي تخفيض والدخل من إنتاجها. ومع ذلك، على الأرجح، تواجه المهندسين مع بعض المشاكل، ولكن لا يريدون للإعلان عن ذلك. و"عمود" كلمة هو الآن في السمع، النظر في كثير منه مادة للمستقبل، لذلك ربما، والعلماء لا يريدون أن يفسد سمعته.

مشاكل في تطوير

ومع ذلك، قد يكون الأمر كذلك، وهذه الأشياء هو مبتكر حقا، وبالتالي، فإنه يتطلب مدخلا مناسبا. ربما البطاريات مع الجرافين يجب أن تكون مختلفة جذريا عن التقليدية ليثيوم أيون أو ليثيوم بوليمر.

وهناك أيضا نظرية أخرى. أعلنت شركة Graphenano التي يتم شحن البطاريات الجديدة في ثماني دقائق فقط. يؤكد الخبراء أن هذا أمر ممكن بالفعل، ولكن ينبغي أن تكون قدرة امدادات الطاقة لا يقل عن واحد ميغاوات، فمن الممكن لاختبار الشروط في المصنع، ولكن لم يكن في المنزل. بناء على عدد كاف من محطات الوقود مع لن يكلفك الكثير من المال والقدرة، وسعر تهمة واحدة عالية جدا، لذلك سوف بطارية الجرافين للسيارة لا تحقق أية فوائد.

الممارسة تبين لفترة طويلة التكنولوجيا الثورية جزءا لا يتجزأ في السوق العالمية. ومن الضروري إجراء مجموعة متنوعة من الاختبارات لضمان سلامة المنتجات، وبالتالي فإن الإفراج عن الأجهزة التكنولوجية الجديدة غالبا ما تتأخر لسنوات عديدة.