Lityum pilden 10 kat daha yüksek enerji yoğunluğu mu? Porsche, silikon anot pil geliştiriyor ve bunu 5 yıl içinde seri-üretmeyi planlıyor
Spain's "Public" daily website recently reported that battery production is an important source of carbon emissions in the manufacturing process of electric vehicles, accounting for 25 percent to 40 percent of total emissions. More and more manufacturers are working to reduce emissions in this area, but Porsche wants to go further. The company is developing a battery with better performance and a smaller carbon footprint. Is this a perfect battery?
Raporda, Porsche'nin önümüzdeki 10 yıl içinde montaj tesislerinden kaynaklanan karbondioksit emisyonlarını azaltmak da dahil olmak üzere çeşitli karbonsuzlaştırma önlemlerine yaklaşık 1 milyar avro yatırım yapacağı belirtildi. Porsche Taycan'ın Zuffenhausen'de (Stuttgart, Almanya'da) üretimi başlangıçtan itibaren karbon nötrdür, ancak bir araba inşa etmek, üretim hattındaki tüm parçaları bir araya getirmekten çok daha fazlasıdır.
Piller, elektrikli araçların üretiminde önemli emisyon kaynaklarından biridir. Bu bağlantıda, nikel ve kobalt gibi hammaddelerin pillerde kullanılabilecek rafine ürünlere dönüştürülmesine yönelik çoklu üretim adımları çok büyük miktarda enerji tüketir.
In a recent press conference, Benjamin Pasenberg, head of high-voltage systems at Porsche, said: "Having green energy is very important, especially in battery production, where it takes a lot of energy to heat things." However, using only Green (or low-emissions) energy sources to make batteries are not enough for Porsche (or other manufacturers) to meet their emissions targets. There is also a need to reimagine the battery itself to reduce the pollution that arises from battery manufacturing practices.
Bu amaçla, Porsche yeni bir pil üzerinde çalışıyor. Pilin daha güçlü olduğu, daha hızlı şarj olduğu ve mevcut pillerden daha küçük karbon ayak izine sahip olduğu söyleniyor. Kullanılan teknoloji, günümüzde yaygın olarak kullanılan grafit yerine pilin anotunda daha fazla silikon kullanmaktır.
According to Otmar Beecher, head of electric vehicles at Porsche, silicon anodes are 10 times more energy dense. Porsche expects 20 to 25 percent more watt-hours per liter of volume than today's conventional lithium-ion batteries. That is to say, under a certain energy capacity, the battery volume is smaller. The improved energy efficiency of batteries, in turn, means fewer batteries are needed to power the vehicle, which reduces overall weight (and also reduces the space required for the batteries).
Daha az araç ağırlığı aynı zamanda daha düşük pil tüketimi anlamına gelir, ancak çevre üzerindeki olumlu etkisi nerede? İlk olarak, bu yeni hücrenin tasarımı, silindirik hücre tasarımlarına kıyasla alüminyum hücre yapısı (gövde) için malzeme gereksinimlerini azaltır. Alüminyum üretimi, otomobiller için önemli karbon emisyon kaynaklarından biridir. Volvo tarafından yakın zamanda yapılan bir araştırmaya göre, alüminyum, modern araç malzemelerinin üretiminden kaynaklanan emisyonların yüzde 30'unu, hatta akünün kendisinden bile fazlasını oluşturuyor. Bu nedenle alüminyum kullanımının azaltılması emisyonların da büyük bir kısmını azaltmaktadır. Hiçbir ayrıntı açıklanmazken Porsche, pilin de daha hızlı şarj olacağını söyledi.
Öte yandan, bu tür pillerin kobalt içeriği azalacaktır. Artık kobaltın elde edilmesinin zor olduğu, çok pahalı olduğu ve çevre üzerinde büyük bir etkisi olduğu biliniyor. Kobalt şu anda Taycan pil katot malzemesinin yüzde 20'sini oluşturuyor ve Porsche yeni teknolojisinin kobalt payını yüzde 5 ila 10'a düşürmesini umuyor.
To further reduce emissions, Porsche will focus on the supply chain. The German company will source cobalt, nickel and other raw materials as much as possible from Europe, so that it will be closer to where the new batteries will be produced, near Porsche's research and development center in Weissach. According to the relevant person in charge of Porsche, purchasing cathode materials from Schwarzheide, Germany instead of my country can reduce carbon dioxide emissions by 25 percent .
In addition, Porsche is pushing its suppliers to make batteries and other components entirely from renewable energy. The German carmaker said it would no longer consider long-term contracts with suppliers who were unwilling to use certified "green" energy. Porsche says the supply chain accounts for about 20 percent of the automaker's total greenhouse gas emissions. That will rise to around 40 percent by 2030 as production shifts to electric vehicles.
The big question is, when will we see this "ideal" Porsche battery in a road car? Like many other technologies in the automotive sector, it will be used first in racing cars, where high performance and fast charging capabilities are paramount. Otmar Beecher said: "Typically, we are 2 to 3 years away from the transition to production cars. So we will see it in production cars after 2025." Porsche expects to commercialize the high-performance battery within five years.
Üretim açısından hedef, yaklaşık 1,000 arabaya güç sağlamak için yeterli, minimum 100 MWh'lik bir yıllık çıktı elde etmektir. Bu, başlangıçta yalnızca bazı -üretim dışı modellere, muhtemelen çok yüksek-performanslı bir süper otomobile yönelik olacağına inanmamıza neden oluyor.
Of course, it's not a perfect battery. The perfect battery charges in seconds, doesn't overheat or lose capacity over time, and is lightweight and inexpensive to produce. We'll probably never see a battery with all these features in one, but in the short to medium term, Porsche's battery is getting pretty close to -- at least in theory -- the ideal battery. (compiled / Li Zijian)
