QuantumScape надав твердотілі дані. Зарядка 4 °C, витримує 25 °C, 0-> 80%. за 15 хвилин

QuantumScape, стартап з розробки осередків з твердим електролітом, хвалився параметрами своїх осередків. Їхні можливості вражають: вони дозволяють заряджати при 4°C, витримують до 25°C, пропонують щільність енергії в діапазоні 0,3-0,4 кВтг/кг ​​та близько 1 кВтг/л. Дж. Б. Штраубель, співзасновник Tesla, вважає це проривом.

Твердотілі елементи QuantumScape у автомобілях Volkswagen приблизно через 5 років?

Зміст

• Твердотілі елементи QuantumScape у автомобілях Volkswagen приблизно через 5 років?
  • Заряджання при 4 C без погіршення характеристик
  • Більше 800 робочих циклів з ~ 10-відсотковим погіршенням характеристик
  • Адже посилання на літаки?
  • мінуси

У минулому QuantumScape уславився двічі: один раз, коли концерн Volkswagen став основним акціонером компанії, другий раз, коли Дж. Б. Штраубель, співзасновник Tesla, став одним із членів ради директорів. Тепер це стало голосно втретє: компанія оприлюднила результати дослідження. Вони вражають з низки причин: показаний елемент нормального розміру, який працював за нормальної температури (30 градусів Цельсія), і показано, що результати відтворюються.

Керамічний сепаратор QuantumScape є гнучкою пластиною розміром приблизно з гральну карту. У верхньому правому кутку ви можете побачити президента компанії Джагдіпа Сінгха (c) QuantumScape.

Про що ми говоримо? Елементи QuantumScape – це літієві елементи, в яких замість рідкого електроліту використовується твердий електроліт без окремого анода. Їхній анод складається з іонів літію під час зарядки (Li-метал). Коли осередок розряджений, іони літію йдуть на катод, анод перестає існувати.

Будівельна схема сучасного літій-іонного осередку (ліворуч) та осередку QuantumScape. У класичному осередку, що йде зверху, у нас є електрод, анод з графіту / кремнію, пориста мембрана, катод джерела літію та електрод. Все це занурено в електроліт, що сприяє потоку (c) іонів QuantumScape.

Заряджання при 4 C без погіршення характеристик

Ключовим досягненням є можливість заряджати осередки QuantumScape до 4°C, не руйнуючи їх. Деградації немає, оскільки керамічний електроліт пропускає потік іонів літію, але дозволяє дендритам літію зростати. 4 C означає, що з акумулятором ємністю 60 кВтг ми досягнемо потужності зарядки 240 кВт, з 80 кВтг вже 320 кВт тощо.. При цьому до 80 відсотків ми зарядимо за 15 хвилин, тому середні потужності зарядки будуть не набагато нижчими за максимальні – вони будуть відповідно 192 і 256 кВт.

Такі повноваження перетворяться на поповнення запасу ходу швидкості +1 200 км / год, тобто. +20 км/хв. П'ятнадцятихвилинна зупинка, щоб розім'яти кістки та туалет, дасть вам близько 300 кілометрів пробігу або понад 200 кілометрів автостради.

Цікава й можливість значного «налаштування» осередків. Компанія похвалилася тестами до 25 C. Якщо припустити, що ми будемо використовувати «всього» 20 C, автомобіль з акумулятором на 60 кВтг витримує постріли потужністю 1,2 МВт!

Більше 800 робочих циклів з ~ 10-відсотковим погіршенням характеристик

Ще однією великою перевагою осередків QuantumScape є їхня висока циклічність. Вони легко досягають передбачуваних 800 циклів (робота = повна зарядка та розрядка) при 1 ° C і обіцяють ще більшу довговічність за більш низької потужності – і останні можна знайти в електромобілях.

Може здатися, що 800 робочих циклів - це небагато, але якщо ми поставимо цю цінність на машину, ми отримаємо великі цифри. Припустимо, що ми маємо елементи QuantumScape, зібрані в батарею ємністю 60 кВтг. Така місткість дає змогу без проблем проїхати понад 300 кілометрів. 800 циклів роботи - це пробіг не менше 240 тисяч кілометрів (Діаграма вище).

При такому пробігу елементи, як і раніше, зберігають близько 90 відсотків своєї ємності, тому вони дозволяють проїхати не більше 300, а просто 300 кілометрів без підзарядки! Якщо лінійна деградація продовжиться, про що ми поки що не знаємо, на 480-80 кілометрів пробігу ми досягнемо приблизно XNUMX відсотків потужності і так далі.

Додамо, що сьогодні сигналом до заміни або ремонту акумулятора є ємність приблизно 65-70 відсотків від початкової ємності.

Адже посилання на літаки?

Дж. Б. Штраубель, співзасновник Tesla і сьогодні член ради директорів QuantumScape вважає досягнення компанії проривом.. Він підкреслює, що такі раптові стрибки потужності не дуже поширені, і останні роки Tesla вимірює прогрес у однозначних відсотках. Презентації інших стартапів зазвичай фокусувалися на вибраних параметрах і опускали інші, тоді як QuantumScape демонстрував ряд вимірювань, що стосуються терміну служби, так і навантаження і витривалості.

На його думку, нові елементи можуть дозволити створювати електричні літаки із звичними для нас діапазонами.

мінуси

На жодному зі знімків не видно заряджені клітини QuantumScape. Судячи з анімації, вони сильно опухли. Різниця виглядає щонайменше в 2-3 рази більше, ніж у разі літій-іонних елементів з анодами на основі графіту, що може бути обмеженням при створенні акумуляторів великої ємності.

Варто подивитися (майже 1,5 години матеріалу):

Відкриття фото: QuantumScape (c) Зовнішній вигляд клітин QuantumScape

Це може вас зацікавити: