Il futuro delle batterie sembra assolutamente incredibile. Ci sarà più capacità (che significa più autonomia) nella stessa quantità di spazio e un tempo di ricarica di circa cinque minuti.
La tua stazione Chevron locale diventerebbe un punto di ricarica ChEVron (guarda cosa ho fatto lì). I veicoli elettrici (EV) sarebbero più leggeri, più economici e torneranno in strada alla stessa velocità di un'auto a gas. La fonte di tutta questa magia sono le batterie allo stato solido e cambieranno il mondo. Tranne, non trattenere il respiro aspettando uno in macchina a breve.
Ogni pochi mesi, un'azienda, a volte una grande casa automobilistica, informa il mondo che le batterie allo stato solido sono dietro l'angolo. Sembra che siamo sempre a circa cinque anni da una svolta significativa. In un enorme annuncio, tutto ciò che sappiamo sui veicoli elettrici cambierà dall'oggi al domani e quel veicolo elettrico nel tuo vialetto sarà l'equivalente a quattro ruote del lettore CD portatile, usurpato dall'iPod delle automobili.
Il futuro è… dopo
Due di queste notizie hanno fatto il giro degli ultimi due anni. Toyota ha annunciato che avrà un prototipo di veicolo a stato solido su strada nel 2025, mentre Samsung ha presentato una batteria con 500 miglia di autonomia.
Il problema di questa svolta Samsung è che può essere ricaricato solo 1.000 volte. Ciò significa che durerà forse tre anni per un guidatore quotidiano. Nessuno vuole un'auto che duri tre anni prima di dover sostituire il componente più costoso.
Non è sicuramente pronto per il grande pubblico, ma 1.000 cariche sono un'ottima notizia per la ricerca sulle batterie a stato solido. Il problema più grande con queste batterie è che, mentre sono veloci da ricaricare e sono incredibilmente dense, non durano molto a lungo.
Il problema sono gli anodi metallici al litio nelle batterie. Durante i cicli di carica e scarica, crescono minuscoli cristalli chiamati dendriti che scavano minuscoli fori nell'elettrolita e che causano cortocircuiti, che uccidono la batteria.
Per la maggior parte di noi, la re altà è che i veicoli elettrici in circolazione oggi e disponibili nei prossimi anni faranno il 95% delle cose di cui abbiamo bisogno per fare un'auto/un camion/SUV/o un furgone.
In questo momento, ogni azienda sta cercando di capire come creare una batteria a stato solido che abbia tutti gli eccezionali vantaggi della tecnologia senza che i minuscoli cristalli distruggano l'elettrolito. La ricerca è in corso, e anche se potremmo vedere un'auto a batteria a stato solido sulla strada, non significa che ne vedremo una nello showroom locale nel prossimo anno o due.
Grado automobilistico
Purtroppo, non è così che funziona la tecnologia nel mondo automobilistico. Ad essere onesti, non è così che funziona la tecnologia, anche nel mondo degli smartphone e dei computer. Il nuovo hardware impiega anni, a volte decenni, per perfezionarsi prima che qualcuno salga sul palco e stupisca il pubblico con la prossima grande novità.
Al mondo, sembra che tutto sia cambiato in un istante, ma gli ingegneri e gli scienziati dietro quella nuova cosa probabilmente hanno trascorso troppe serate e fine settimana lontani dai loro amici e dalla famiglia per fare in modo che la tua vita fosse un un po' meglio grazie a un aggiornamento hardware del tuo smartphone.
Un sacco di tempo viene speso per assicurarsi che il nuovo hardware funzioni come previsto e sia sicuro. Un piccolo errore nell'esecuzione o nella produzione di un componente hardware potrebbe significare che un dispositivo si guasta o, peggio ancora, non è sicuro.
I problemi sono aggravati dalla necessità di rendere gli articoli "di livello automobilistico". Tutto ciò che entra in un veicolo deve essere sottoposto a un'intensa serie di test di stress e longevità. Questi componenti devono essere in grado di resistere a caldo torrido, temperature sotto lo zero, centinaia di migliaia di chilometri di vibrazioni, acqua, polvere, caffè versato, collisioni, insetti… davvero qualsiasi cosa tu possa immaginare che possa succedere a un veicolo.
Ridimensionamento
Quindi tutti quei singoli elementi devono essere collocati in un veicolo di prova e testati di nuovo per vedere come interagiscono con gli altri componenti. Dopo tutto ciò che è stato fatto, devi costruirne molti, come sottolinea tra le altre cose Eli Leland, co-fondatore e chief technology officer di Voltaiq, un'azienda che crea software per misurare lo stato di salute delle batterie dei veicoli elettrici.
"Le batterie allo stato solido hanno mostrato progressi impressionanti, ma queste tecnologie sono lontane almeno diversi anni dal diventare veicoli di produzione. Una volta che hai un design completo e scalato delle celle, ci vogliono ancora diversi anni qualificare una batteria per un veicolo alla luce dei severi requisiti di garanzia per i propulsori automobilistici ", ha detto Leland a Lifewire in un'e-mail.
"Per qualcosa di nuovo come una batteria a stato solido, ti aspetteresti un paio di iterazioni, e quei cicli di ingegneria si sommano. Tuttavia, la tecnologia mantiene molte promesse e probabilmente lo farai guarda le batterie allo stato solido nelle applicazioni di consumo come dispositivi indossabili o elettronica mobile molto prima che entrino in un'auto."
Quindi sì, lo stato solido sta arrivando e sarà meraviglioso. Ma ci vorrà anche molto tempo e, nel frattempo, i progressi nelle batterie agli ioni di litio continuano e i veicoli alimentati da quella tecnologia diventeranno più densi e si caricheranno più velocemente con il passare del tempo.
Per la maggior parte di noi, la re altà è che i veicoli elettrici in circolazione oggi e disponibili nei prossimi anni faranno il 95% delle cose di cui abbiamo bisogno per un'auto/camion/SUV/o furgone. Quindi sì, guarda al futuro, ma non a scapito di perdere ciò che sta accadendo in questo momento. Se lo facessi con i telefoni, avresti comunque un Nokia in tasca.
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