ʻO ka mea huna o ke ola lōʻihi no nā pākaukau rechargeable aia paha i kahi ʻokoʻa.Hōʻike ka hoʻohālikelike hou ʻana i ke ʻano o ka hoʻohaʻahaʻa ʻana o nā cell lithium-ion i loko o kahi pūʻolo i kahi ala e hoʻoponopono ai i ka hoʻouka ʻana i ka mana o kēlā me kēia kelepona i hiki ai i nā pā uila EV ke mālama i nā pōʻai hoʻoili hou aʻe a pale i ka hemahema.

ʻO ka noiʻi, i paʻi ʻia Nov. 5 inNā Hana IEEE ma ka ʻenehana Pūnaehana Manao, hōʻike i ke ʻano o ka hoʻokele ikaika ʻana i ka nui o ke au uila e kahe ana i kēlā me kēia kelepona i loko o kahi pūʻolo, ma mua o ka hāʻawi ʻana i ka uku like ʻole, hiki ke hōʻemi i ka lole a me ka waimaka.ʻO ke ala e hiki ai i kēlā me kēia kelepona ke ola maikaʻi loa - a lōʻihi loa - ke ola.

Wahi a ke kumu aʻoaʻo Stanford a me ka mea kākau noiʻi kiʻekiʻe ʻo Simona Onori, ʻōlelo ʻia nā simulation mua e hiki i nā pākaukau i hoʻokele ʻia me ka ʻenehana hou e hiki ke mālama i ka liʻiliʻi o 20% ʻoi aku ka nui o nā pōʻai hoʻoiho, ʻoiai me ka hoʻopiʻi wikiwiki pinepine ʻana, e kau ana i ke koʻikoʻi o ka pākaukau.

ʻO ka hapa nui o nā hoʻāʻo mua e hoʻolōʻihi i ke ola pākaukau kaʻa uila i kālele ʻia i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hoʻolālā, nā mea hana, a me ka hana ʻana i nā keena hoʻokahi, e pili ana i ka manaʻo, e like me nā loulou i ke kaulahao, ʻoi aku ka maikaʻi o ka puʻupuʻu puʻupuʻu e like me kona cell nāwaliwali loa.Hoʻomaka ka noiʻi hou me ka hoʻomaopopo ʻana ʻoiai ʻaʻole hiki ke pale ʻia nā loulou nāwaliwali - no ka hana ʻana i nā hemahema a no ka hoʻohaʻahaʻa wikiwiki ʻana o kekahi mau cell ma mua o nā mea ʻē aʻe i ko lākou ʻike ʻana i nā koʻikoʻi e like me ka wela - ʻaʻole pono lākou e hoʻohaʻahaʻa i ka pūʻulu holoʻokoʻa.ʻO ke kī ʻo ka hoʻopili ʻana i nā uku hoʻolimalima i ka mana kūʻokoʻa o kēlā me kēia kelepona e pale aku i ka hemahema.

"Inā ʻaʻole i hoʻopaʻa pono ʻia, hiki i nā heterogeneities cell-to-cell ke hoʻololi i ka lōʻihi o ke ola, olakino, a me ka palekana o kahi pā pākaukau a hoʻoulu i ka hana ʻino ʻana o ka pā pākaukau mua," wahi a Onori, ʻo ia ke kumu aʻoaʻo o ka ʻenekema ʻepekema ikaika ma Stanford Doerr Kula Hoomau."ʻO kā mākou ala e hoʻohālikelike ai i ka ikehu i kēlā me kēia cell i loko o ka ʻeke, e lawe ana i nā cell āpau i ke kūlana hope loa o ka uku i ke ʻano kaulike a hoʻomaikaʻi i ka lōʻihi o ka ʻeke."

Hoʻoulu ʻia e kūkulu i kahi pākahi miliona mile

ʻO kahi ʻāpana o ka impetus no ka noiʻi hou e hoʻi i kahi hoʻolaha 2020 e Tesla, ka hui kaʻa uila, no ka hana ma kahi "miliona mile."He pākahi kēia e hiki ai ke hoʻoikaika i ke kaʻa no 1 miliona mau mile a ʻoi aku paha (me ka hoʻopaʻa ʻana maʻamau) ma mua o ka hiki ʻana i kahi, e like me ka pā lithium-ion i ke kelepona kahiko a i ʻole ka pona, ʻaʻole liʻiliʻi ka uku o ka pā uila o ka EV no ka hana. .

ʻOi aku ia ma mua o ka palapala hoʻopaʻa maʻamau o nā mea hana kaʻa no nā ʻāpana kaʻa uila o ʻewalu makahiki a i ʻole 100,000 mau mile.ʻOiai ʻoi aku ka lōʻihi o nā ʻeke pākahiko i kā lākou palapala hōʻoia, hiki ke hoʻoikaika ʻia ka hilinaʻi o ka mea kūʻai aku i nā kaʻa uila inā ʻoi aku ka maʻalahi o ka hoʻololi ʻana i nā pahu pākahi.Hiki ke hoʻomāmā i ke ala no ka electrification o nā kaʻa kaʻa lōʻihi, a no ka hoʻohana ʻana i nā ʻōnaehana kaʻa-a-grid, kahi e mālama ai a hoʻouna ʻia nā ʻenekini EV i ka ikehu hou. ka mana mana.

"Ua wehewehe ʻia ma hope mai ʻaʻole ʻo ka manaʻo pākaukau miliona-mile he kemika hou, akā he ala wale nō e hoʻohana ai i ka pākaukau ma ka hoʻohana ʻole ʻana i ka laulā piha piha," wahi a Onori.Hoʻokumu ʻia ka noiʻi e pili ana i nā cell lithium-ion hoʻokahi, ka mea maʻamau ʻaʻole e nalowale i ka hiki ke hoʻopaʻa i ka wikiwiki e like me ka hana ʻana o nā ʻeke pākahi.

ʻO Onori a me ʻelua mau mea noiʻi i loko o kāna lab - ʻo Vahid Azimi a me ka haumāna PhD ʻo Anirudh Allam - ua hoʻoholo e noiʻi pehea e hiki ai i ka hoʻokele noʻonoʻo o nā ʻano pākaukau i kēia manawa ke hoʻomaikaʻi i ka hana a me ke ola lawelawe ʻana o kahi pūʻulu pākahi piha, aia paha i loko o nā haneli a i ʻole mau tausani. .

He kumu hoʻohālike kiʻekiʻe-fidelity

Ma ke ʻano he hana mua, ua hana nā mea noiʻi i kahi hiʻohiʻona kamepiula hilinaʻi kiʻekiʻe o ka ʻano pākaukau e hōʻike pololei ana i nā loli kino a me nā kemika i hana ʻia i loko o kahi pā i ka wā o kona ola hana.Hoʻomaka kekahi o kēia mau hoʻololi i loko o kahi mau kekona a i ʻole mau minuke - ʻo kekahi i nā mahina a i ʻole mau makahiki.

"I ka maikaʻi o kā mākou ʻike, ʻaʻohe aʻo mua i hoʻohana i ke ʻano o ka hiʻohiʻona kiʻekiʻe-fidelity, multi-timescale pākaukau a mākou i hana ai," wahi a Onori, ʻo ia ka luna o ka Stanford Energy Control Lab.

ʻO ka holo ʻana me ke kumu hoʻohālike i manaʻo ʻia e hiki ke hoʻopaʻa ʻia a hoʻomalu ʻia i kahi pūʻulu pākahiko hou ma ka ʻae ʻana i nā ʻokoʻa ma waena o kāna mau pūnaewele.Manaʻo ʻo Onori a me nā hoa hana e hoʻohana ʻia kā lākou kumu hoʻohālike e alakaʻi i ka hoʻomohala ʻana i nā ʻōnaehana hoʻokele pākaukau i nā makahiki e hiki mai ana e hiki ke maʻalahi i nā hoʻolālā kaʻa.

ʻAʻole wale nā ​​kaʻa uila e kū i ka pōmaikaʻi.Ma kahi o kēlā me kēia noi e "hoʻoikaika nui i ka pā pākaukau" hiki ke lilo i moho maikaʻi no ka hoʻokele maikaʻi ʻana i ʻike ʻia e nā hopena hou, wahi a Onori.Hoʻokahi laʻana?ʻO nā mokulele e like me Drone me ka lele ʻana a me ka pae ʻana i ka uila, i kapa ʻia i kekahi manawa eVTOL, kahi i manaʻo ʻia e kekahi poʻe ʻoihana e hana ma ke ʻano he kaʻa kaʻa ea a hāʻawi i nā lawelawe hoʻoneʻe ea kūloko i nā makahiki he ʻumi e hiki mai ana.Eia nō naʻe, ʻoi aku nā noi ʻē aʻe no nā pākahi lithium-ion rechargeable, me ka mokulele ākea a me ka mālama nui ʻana o ka ikehu hou.

"Ua hoʻololi mua nā ʻona lithium-ion i ka honua ma nā ʻano he nui," wahi a Onori."He mea nui e loaʻa iā mākou ka nui e like me ka mea hiki iā mākou mai kēia ʻenehana hoʻololi a me kāna mau hope e hiki mai ana."