Je, Betri za Jimbo-Mango zinaweza kuondoa Wasiwasi wa Aina ya EV?

Wamiliki wa magari ya umeme huwa na wasiwasi wa aina mbalimbali lakini huenda isiwe tatizo tena na betri za hali dhabiti.

Wasiwasi wa aina mbalimbali hurejelea wasiwasi au hofu ambayo a umeme gari dereva anaweza kupata uzoefu kuhusu anuwai ndogo ya kuendesha gari lao na upatikanaji wa vituo vya kuchaji.

Inatokana na wazo kwamba EV inaweza kuishiwa na nguvu ya betri kabla ya kufikia kituo cha kuchaji, na kumwacha dereva amekwama.

Hii ni moja ya sababu kwa nini baadhi ya madereva wanaweza kuahirishwa kutoka kununua moja.

Lakini mafanikio ya kisayansi yanaweza kusaidia kuwezesha ubadilishaji kutoka kwa betri za kawaida za lithiamu-ion hadi betri za hali dhabiti za sodiamu.

Tunachunguza hili kwa undani zaidi.

Uvunjaji

Timu kutoka Chuo Kikuu cha Osaka Metropolitan cha Japani imegundua mchakato mpya ambao unaweza kuongeza kasi ya mpito kwa betri za hali dhabiti za kizazi kijacho zenye uwezo wa kuongeza maradufu aina mbalimbali za EV za sasa.

Betri za hali ngumu zimetengenezwa kwa nyenzo ambazo ni nyingi zaidi kuliko wenzao wa lithiamu-ioni, hata hivyo, hadi sasa uzalishaji wa wingi umeonekana kuwa mgumu.

Watafiti wanadai mchakato mpya uliogunduliwa unaweza kushinda kikwazo hiki kupitia usanisi wa wingi wa elektroliti inayofanya kazi sana.

Profesa Atsushi Sakuda alisema: "Mchakato huu mpya uliotengenezwa ni muhimu kwa utengenezaji wa karibu vifaa vyote vya sulfidi vyenye sodiamu, pamoja na elektroliti thabiti na vifaa vinavyotumika vya elektroni.

"Pia, ikilinganishwa na mbinu za kawaida, mchakato huu hurahisisha kupata nyenzo zinazoonyesha utendakazi wa hali ya juu, kwa hivyo tunaamini kuwa itakuwa mchakato mkuu wa ukuzaji wa siku zijazo wa vifaa vya betri za sodiamu za hali zote."

Elektroliti ya salfidi imara ina kiwango cha juu zaidi cha ioni ya sodiamu iliyoripotiwa duniani - takribani mara 10 zaidi ya inavyohitajika kwa matumizi ya kibiashara.

Tofauti na elektroliti za kioevu zinazotumiwa katika betri za lithiamu-ioni, elektroliti dhabiti haishambuliki na kuwaka moto inapodondoshwa au kuchajiwa vibaya.

Mafanikio yanaweza kuwa ya kuahidi zaidi kwa sekta ya magari ya umeme, ikitoa utendakazi wa hali ya juu, gharama iliyopunguzwa na uendelevu ulioimarishwa.

Wanaweza pia kuondoa wasiwasi wa aina mbalimbali kwa kuboresha kwa kiasi kikubwa uwezo wa kuchaji wa betri za gari za umeme.

Kulingana na Toyota, betri za hali ngumu zinaweza kutoa umbali wa maili 745, ambayo ni zaidi ya mara mbili ya aina mbalimbali za magari ya umeme kwenye soko kwa sasa.

Muda wa malipo ya betri hizi mpya unaweza kuwa mfupi hadi dakika 10.

Utafiti huo ulichapishwa katika jarida la kisayansi Nyenzo za Uhifadhi wa Nishati, katika karatasi yenye kichwa Kutumia polisulfidi tendaji flux Na2Sx kwa usanisi wa elektroliti dhabiti za sulfidi kwa betri za sodiamu za hali zote..

Je, Betri iko salama?

Watafiti katika Chuo Kikuu cha Osaka Metropolitan walisema kuwa betri za hali shwari haziwezi kushambuliwa na miali ya moto zinapotupwa au kuchajiwa vibaya.

Hata hivyo, mwanzilishi wa CATL, msambazaji mkuu duniani wa betri za lithiamu-ioni, ametaja betri za hali shwari kuwa hazitumiki na si salama.

Mkurugenzi Mtendaji Dkt Robin Zeng alisema teknolojia ya betri ya hali ya juu haitegemei, haina uimara na ilileta maswala ya usalama ambayo hayajatatuliwa kwa mtindo wake wa sasa.

CATL yenye makao yake Uchina ndiyo mzalishaji mkubwa zaidi duniani wa betri za lithiamu-ioni, ikiwa na sehemu ya 36.8% ya usambazaji wa kimataifa mnamo 2023, mbele ya 15.8% ya BYD.

Betri za hali imara huonekana kama tiba ya kumaliza wasiwasi wa aina mbalimbali na pia inasemekana kuwa nafuu kuliko betri za lithiamu-ion.

Lakini kulingana na Dk Zeng, ahadi hutoa tumaini la uwongo baada ya miaka ya utafiti na maendeleo kushindwa kutoa betri ya hali dhabiti.

Alisema: "Tunaunga mkono kikamilifu serikali-ngumu, lakini nimekuwa nikiwekeza katika hili kwa miaka 10.

"Ninatazama watu wa maendeleo wakifanya kazi kwenye jimbo dhabiti karibu kila mwezi, kwa hivyo najua maendeleo yote, na kwa njia fulani bado tunao watangazaji hawa."

Toyota imepokea shutuma nyingi kwa utangulizi wake wa polepole wa magari yanayotumia betri ikilinganishwa na watengenezaji wengine.

Walakini, inachukuliwa kuwa kiongozi katika ukuzaji wa teknolojia ya hali ya juu ya betri, ambayo imeahidi kuitambulisha kwa vyumba vya maonyesho wakati fulani mnamo 2027 au 2028.

Toyota ilitoa tu gari lake la kwanza la umeme - Toyota BZ4X SUV, ambalo linatumia betri za lithiamu-ioni zilizotengenezwa na CATL - kwa vyumba vya maonyesho vya Australia mnamo Februari 2024.

Kampuni hizo ziliingia ushirikiano mnamo 2019 kwa betri za kwanza za lithiamu-ioni za CATL.

Mnamo 2023, Toyota ilithibitisha uhusiano na kampuni ya mafuta ya Kijapani na mafuta ya petroli, Idemitsu Kosan, kukuza teknolojia ya serikali dhabiti.

Tangazo la hivi majuzi la kampuni ya rasilimali lilijumuisha madai juu ya kuunda kwa mafanikio njia inayotegemewa ya kutengeneza salfidi ya lithiamu, muhimu kwa kufanya teknolojia ya serikali dhabiti iweze kutumika kwa watu wengi katika magari.

Hata hivyo, Dk Zeng alisema kuwa kufikia uwezekano wa betri za hali imara kunahitaji aina tofauti ya kemia, inayohusisha matumizi ya chuma safi cha lithiamu kwa electrode ya anode.

Hata kwa mbinu hii, changamoto hutokea.

Dk Zeng aliangazia mapungufu ya kuweka betri za hali shwari kwenye shinikizo kubwa na akabainisha upanuzi unaorudiwa wanaopitia wakati wa kuchaji tena.

Alisema: "Haiwezi kudumu mizunguko mingi [ya malipo], labda mizunguko 10.

"Kwa hivyo unawezaje kuifanya iwe ya kibiashara?"

Lithiamu kutoka kwa betri ya hali shwari pia itapokea oksijeni ikiwa itavunjika katika ajali, na hivyo kusababisha hatari kubwa ya usalama kwa wakaaji, huduma za dharura na watumiaji wengine wa barabara.

Dk Zeng aliongeza: "Kwa hivyo watu wanasisitiza juu ya hili, lakini ninawaambia CATL tayari imetumia miaka 10 [kutafiti ili kufanya serikali kuu iweze kujiendesha kibiashara]."

Dk Zeng aliashiria teknolojia ya betri ya sodiamu CATL imekuwa ikifanya kazi tangu 2021 kama maendeleo yanayofuata katika ukuzaji wa gari la umeme.

Betri za ioni za sodiamu hutumia nyenzo za 'nusu-imara' ili kuongeza maradufu masafa yanayoweza kutokea ya pakiti za betri za lithiamu-ion lakini bila tete na gharama.

Gari la Kwanza la Umeme lililo na Betri za Hali Imara

Imetengenezwa na chapa ya Kichina ya IM Motors, IM L6 ni gari la kwanza la umeme ambalo lina toleo lililo na betri za hali thabiti.

Imeanza kuuzwa.

Betri ina uwezo wa 130kWh na inaahidi umbali wa maili 621.

Pamoja na mileage, bei ya gari pia inazua taharuki.

Inapatikana katika matoleo matatu, Standard Max inagharimu £25,300 huku Utendaji wa Juu ukigharimu £33,000.

Lahaja ya gharama kubwa zaidi ni Lightyear Max, ambayo inaendeshwa na betri za hali imara. Inagharimu £36,300.

Katika hafla ya uzinduzi, IM Motors ilitangaza kwamba betri ya nusu-kondakta ilikuwa na usanifu wa 900-volt.

Shukrani kwa hili, betri, inayoitwa Lightyear, inaweza kuchajiwa tena kwa nguvu ya hadi 400 kW, ikitoa umbali wa hadi maili 249 kwa dakika 12 tu inapoegeshwa kwenye sehemu ya kuchaji.

IM Motors ilitangaza kuwa betri hiyo kwa kweli ni betri ya semiconductor, ingawa bado inatumia elektroliti inayochanganya giligili na kijenzi kigumu.

Hii inaweza kupendekeza kuwa iko karibu na betri ya kWh 150 inayotumiwa na Nio, ambayo inafafanua kuwa ni nusu-imara.

Uwezo wa betri za hali dhabiti kuondoa wasiwasi wa anuwai ya magari ya umeme ni matarajio ya kuahidi ambayo yana athari kubwa kwa siku zijazo za usafirishaji.

Kwa msongamano wao wa juu wa nishati, usalama ulioboreshwa, na uwezo wa kuchaji haraka, betri za hali dhabiti zinawakilisha teknolojia ya mageuzi ambayo inaweza kuleta mapinduzi katika tasnia ya EV.

Ingawa changamoto kama vile kuongezeka kwa uzalishaji na gharama zinasalia, juhudi za utafiti na maendeleo zinazoendelea zinaendelea kuziba mapengo haya.

Kadiri maendeleo yanavyoendelea na uasiliaji unavyoongezeka, betri za serikali dhabiti zinaweza kuibuka kama suluhisho muhimu katika kuondoa wasiwasi wa aina mbalimbali za EV na kuharakisha upitishwaji mkubwa wa magari ya umeme ulimwenguni kote.