Революционно изобретение зарежда електромобил за времето за пълнене на резервоар с бензин

Към днешна дата най-бързата технология за зареждане на батерии на електромобили се използва в Tesla. Скоро обаче това може да не е така. Или поне, ако Илън Мъск не купи новоразработената технология на легендарен учен, на когото съвременният свят дължи метода, по който се произвеждат почти 100% от литиево-йонните батерии. Роденият в Мароко д-р Рачид Язами е направил кариера в Япония, Калифорния, Франция и на други места по света, а сега живее и работи в Сингапур. Чрез компанията си KVI, чийто офис се намира недалеч от Техническия университет Нанянг, е създал нова технология, която позволява зареждането на батерия на електрическа кола само за 10 минути, което пък може да осигурява на електромобил изминаването на до 800 км преди следващото зареждане.

„Разработихме нова технология за зареждане, която е най-бързата в света. Наскоро успяхме да заредим батерия с висока плътност за 10 минути. Ако сравните това със 70-те минути на Tesla, нашата технология е 7 пъти по-бърза“, казва д-р Язами, цитиран от The Register.

Според думите на учения, технологията за бързо зареждане на неговата компания работи, като използва нов метод, по който електроенергията навлиза в батерията на електромобила. „Традиционно акумулаторите се зареждат чрез прилагане на постоянен ток, което много прилича на начина, по който се пълни резервоар с бензин – слагате пистолета в отвора и колонката започва да помпа гориво и да пълни резервоара. Новата технология използва „нелинейна волтметрия“, която контролира напрежението, вместо да контролира тока“, обяснява д-р Язами.

Както обяснява той пред The Register, това може да се оприличи на стълбище. Напрежението трябва да остане постоянно, докато параметрите на съответното стъпало бъдат запълнени. След това се преминава към следващото. И така в крайна сметка се достига до зареждане и на последното. По този начин, отбелязва ученият, батерията получава почивка от време на време, а като допълнителен ефект се постига и удължаване на живота й.

„Технологията, която позволява бързо зареждане, също удължава и живота на батерията, като избягва стреса. Вместо да използвате въпросната батерия в продължение на пет години, чрез зареждането й по новия метод можете да я използвате 10 години, тъй като начинът, по който я зареждаме, не я поставя подлага на висока температура или на силен ток“, обяснява д-р Язами. Целта на неговата работа е за 10 минути да може да бъде зареден акумулатор, който ще натрупа достатъчно ток за 800 км пробег на електромобила.

Това, което е от съществено значение за издръжливостта и съответно удължаването на пробега на една електрическа кола с едно зареждане, в енергийната плътност на батерията. С времето тя се увеличава, новите технологии увеличават капацитета й средно с около 8% всяка година, отбелязва д-р Язами. Той дава пример от 1991 г., когато Sony пуска на пазара първата литиево-йонна батерия. Тогава нейният капацитет е бил 90 ватчаса на килограм. А към днешна дата вече сас постигнати 270 ватчаса на килограм, което е три пъти повече. „При някои литиево йонни батерии дори вече са постигнати 290 ватчаса. И то батерии, които вече са на пазара, използват се“, отбелязва ученият.

Неговата цел е да достигне енергийна плътност от 300 ватчаса на кг. Такива на пазара все още няма, има някои лаборатории, които са разработили прототипи, но при тях все още има нерешени проблеми по отношение на живота и безопасността им.

Според д-р Язами, литиево-йонните батерии могат да създадат сериозни проблеми, ако се пробият или бъдат компрометирани по някакъв начин. И дава пример с катастрофа отпреди два месеца, при която загиват двама души. В Тексас Tesla Model S, произведена през 2019 г., се е запалила и е довела до фаталния край. Предварителните доклади от разследването показват, че самата батерия е била повредена при ПТП-то и именно от нея е тръгнал пожарът, изгорил електромобила и пътниците в него.

Ученият смята, че технологията за батериите за електромобили ще продължи да се развива и дори ще се разпростре извън колите и мотоциклетите, задвижвани изцяло от електричество. Според него в рамките на следващите 20-30 години ще се появят и много електрически самолети. Д-р Язами уточнява обаче, че не става дума за големите машини, използвани за граждански полети, а по-скоро за малки частни самолети.

Според него ще се промени и картината в Европа по отношение на производството на батерии за електромобили. В момента фабриките на Стария континент осигуряват едва 3% от нуждите. Благодарение на инвестициите в нови и огромни фабрики, в един момент ЕС ще започне да произвежда 20% от литиево-йонните батерии. Причината за това е, че в момента основен доставчик са китайските производители. „В момента пазарът на електромобили е в ЕС, а производството – в Китай. Това е проблем“, смята д-р Язами.

Името на д-р Рачид Язами може и да не е популярно в обществото, но всъщност съвременният свят отчасти изглежда така благодарение и на него. Негово изобретение, направено още през първата му година като докторант - графитният анод - е един от ключовите компоненти, благодарение на които литиево-йонните батерии да работят толкова добре и са толкова разпространени.

Историята започва в средата на 70-те години. Тогава учените знаели, че графитът може да помогне за образуването на разтопен или прахообразен литий в използваем материал за съхранение на енергия, но все още не успявали да го превърнат в истински и търговски продукт. През 1983 г. Язами и негов колега успяват да разрешат проблема, като използват твърд полимерен електролит. Технологията им е причината да се стигне до масово производство на литиево-йонни батерии, превръщайки ги в достъпни, надеждни, дълготрайни и устойчиви на циклично зареждане, заради което пък в наши дни се използват повсеместно.