Zakaj se lahko trg baterij EV za vedno spremeni: nove prelomne dosežke AI obljubljajo varnejšo in daljšo trdno stanje moči
Strojno učenje pospešuje dirko za trdno stanje baterij EV, z ogromnimi napredki na področju požarne varnosti in dosega vozil na obzorju.
- Do 50 % povečanje dosega: Trdne baterije bi lahko drastično presegle trenutno tehnologijo Li-ion.
- Na stotine krat hitrejše: Nove metode, pospešene z AI, skrajšajo čas iskanja materialov s tednov na ure.
- Večja varnost: Trdni elektroliti zmanjšujejo tveganje za požar v primerjavi s tekočimi baterijami.
Električna vozila (EV) so na pragu seizmične preobrazbe, zahvaljujoč preboju v raziskavah trdnih baterij. Znanstveniki na Skoltechu in AIRI Institutu so razkrili metodo, ki jo vodi umetna inteligenca in ki približuje prihodnost čistega prevoza bližje kot kdaj koli prej.
Do sedaj so Tesla in drugi proizvajalci avtomobilov ostali pri litij-ionskih baterijah s prižigljivimi tekočimi elektroliti – nujna, a tvegan kompromis. Trdne baterije, ki te tekočine zamenjajo z trdnejšimi keramičnimi ali kompozitnimi materiali, so bile sveti gral za vse, ki sanjajo o varnejših, daljše dosegejo električnih avtomobilih. Očekujte, da bodo ti trendi opredelili leto 2025 in naprej.
V: Kaj naredi trdne baterije naslednja velika stvar?
Tradicionalna litij-ionska tehnologija je dosegla svoj vrh. Trdne baterije obljubljajo baterije, ki so varnejše, trajajo dlje in lahko vsebujejo do 50 % večji doseg v istem prostoru – prelomnica tako za Ford kot tudi Toyota v dirki za električna vozila.
- Tveganje požara zmanjšano: Trdni elektroliti so bistveno manj verjetni, da bi zagoreli.
- Življenjska doba baterije podaljšana: Manjša degradacija zaradi zaščitnih premazov in trdnih površin.
- Hitrejše polnjenje: Materiali z višjo prevodnostjo pomenijo krajše postanke.
Kako AI pospešuje inovacije v baterijah?
Tradicionalno je odkrivanje novih materialov za baterije lahko trajalo mesece, celo leta – kar upočasni napredek. Raziskovalci na Skoltechu in AIRI zdaj uporabljajo strojno učenje, natančneje grafične nevralne mreže, za simulacijo potencialnih materialov za zaščitne elektrolitske premazne “velikostnih redov hitreje.” V praktičnem smislu, kar je nekoč trajalo tedne, zdaj poteka v le nekaj urah.
Ti modeli AI hitro pregledujejo na tisoče potencialnih materialov, ocenjevanje stvari, kot so ionska prevodnost, termodinamična in elektro-kemijska stabilnost ter njihova združljivost z drugimi komponentami baterij. Dva nova spojina, Li3AlF6 in Li2ZnCl4, sta že pokazala veliko obetov za omogočanje dalj časa trajajočih, varnejših baterij, ki lahko prenesejo težke pogoje v notranjosti naslednje generacije EV-jev.
V: Kaj stoji na poti preboja trdnih baterij?
Čeprav je potencial ogromen, noben posamezni trdni elektrolit trenutno ne izpolnjuje vseh potreb za komercialne avtomobilske baterije. Iskanje je usmerjeno v iskanje te elusive kombinacije visoke ionske prevodnosti, stabilnosti na anodi in katodi baterij ter stroškovne učinkovitosti.
Prikazovanje, vodeno s strani AI, bi lahko bilo ključ do razbijanja kode – prihrani leta poskusov in napak. Pričakuje se, da se bo tempo odkritij v letu 2025 in naprej le še pospešil, saj bo vse več podjetij vlagalo v napredna računalniška orodja.
Kdaj bodo trdne baterije prišle na ceste?
Proizvajalci avtomobilov, od Nissan do Toyote, tekmujejo, kdo bo prvi – a to še ni zagotovljeno. Sprejemanje na trgu v masovnem obsegu je odvisno od povečanja proizvodnje, zniževanja stroškov ter zagotavljanja zanesljivosti. Kljub temu, ker strojno učenje bistveno pospešuje postopek odkrivanja, zdaj napovedujejo tržniki, da bi lahko prva generacija trdnih EV-jev prišla na trg pred koncem tega desetletja.
Pripravite se na novo dobo EV-jev – kaj lahko storite zdaj:
- Spremljajte novosti o prebojih baterij iz ScienceDaily in Nature.
- Spremljajte nove tehnologije v znanosti materialov in AI.
- Čakajte na objave vodilnih proizvajalcev EV.
- Razmislite, kako bi lahko baterije naslednje generacije spremenile vaše navade pri vožnji in polnjenju.
