مشروع مركبات المستقبل, الفكر ل 2050.
جريج العرض هو باحث شاب يقود مجموعة ديناميكية في قسم الهندسة الميكانيكية كنه يتطلع بالفعل بقدر قدما كما هو 2050 في مشروع مركبات المستقبل. يعتقد عرض كهربة المركبات على الطرق الوعرة, وبالتالي الابتعاد عن محرك الاحتراق, سيحدث خلال حياته.
“أنا ابحاثا لتكون جزءا من هذا التحول,” يقول العرض, “نأمل الإسراع أو على الأقل تمكننا من اختيار البدائل عاجلا إذا أردنا أن.” البدائل التي تقدم مجموعة يدرسون تشمل خلايا الوقود التي تعمل بالهيدروجين, بطاريات ليثيوم أيون والمكثفات الفائقة.
العرض الملحد عن التكنولوجيا التي نجحت محرك الاحتراق. “أنا لا أريد أن اختيار الفائز,” هو يقول, “الاتجاه في صناعة السيارات نحو كهربة هو في رأيي لا مفر منه. والحجة الوحيدة هي على مدى السرعة التي سيحدث.”
الآن هو وقت حساس لمجموعة أبحاث العرض بسبب الهجينة والسيارات الكهربائية بدأت للعثور على الأسواق المتخصصة التي تجعل من الناحية التجارية. والسؤال الذي يدفع هذا العرض كيف في وقت مبكر وبسرعة يمكن لهذه التقنيات تندلع تلك المنافذ, مثل أسطول من سيارات التوزيع, في سوق السيارات الشامل. وما الذي يمكن القيام به للتعجيل ذلك.
الاتجاه في صناعة السيارات نحو كهربة هو في رأيي لا مفر منه. والحجة الوحيدة هي على مدى السرعة التي سيحدث.”
مرة أخرى في المختبر, أحدث تحد للعرض وزملاؤه هو فهم كيفية الكهربائية تتحلل البطاريات وتفشل. الجيل الحالي من بطاريات ليثيوم أيون ليست جيدة بما فيه الكفاية لتعميم سيارات الركاب يقول العرض.
يفعلون ما يرام في الهواتف النقالة, أجهزة الكمبيوتر المحمولة وحتى الدراجات النارية الكهربائية (منها الصين لديها بالفعل مئات الملايين على الطريق). ولكن للمركبات السائدة الطاقة, كثافة الطاقة وتكلفة البطاريات عن الحاجة إلى تحسين بمعامل 2 أو 3 لتصبح قابلة للحياة.
في هذه الأثناء, صناعة السيارات لا تزال بحاجة إلى استخدام البطاريات الحالية في سياراتها الهجينة أو الكهربائية خلال العقد المقبل أو نحو ذلك. هذا هو المكان الذي عرض ويأمل الزملاء لإحداث فرق. وبالمقارنة مع مليارات الدولارات التي تنفق على البحث والمواد الجديدة وخلايا البطارية الفردية, وقد أنفق على الهندسة حزم البطارية قليلا جدا.
سيارة كهربائية هجينة نموذجية يعمل على البطاريات التي تقدم 1-2 كيلووات ساعة, لكن احتياجات السيارة الكهربائية 20 كيلووات ساعة أو أكثر. وهذا يترجم إلى 100 خلايا البطارية للسيارة تقول العرض وهي حيث الوزن, حجم وأداء البطارية تصبح العوامل الحاسمة.قدر كبير من باد هو بطاريته, يقول العرض. لذا تخيل أنك بحاجة إلى حوالي مائة لاب توب لتشغيل سيارة كهربائية. سلوك وأداء مثل هذه حزمة بطارية كبيرة يختلف كثيرا عن خلية فردية.
تشخيص والتنبؤ كيف تتحلل البطاريات وتفشل في بيئة وعرة الساخنة للسيارة الطريق يشكل تحديا كبيرا. والهدف هو ربط العلوم للهندسة عن طريق حفر عميقا في الكيمياء مفصل يقول العرض.
الصناعة تحتاج إلى أدوات للتنبؤ أداء البطارية حتى يتمكنوا من تصميم نظم إدارة الحرارية التي من شأنها أن تقلل معدلات الفشل. حاليا هذه الأدوات لا وجود لها, يقول العرض, لذلك نحن نسعى لتطويرها خلال الفترة القادمة 4 إلى 5 سنوات. “إذا كان لنا أن نفعل ذلك ونحن سوف يكون لها تأثير حقيقي.”
مصدر:
www.imperial.ac.uk
إضافة تعليق
يجب عليك تسجيل الدخول او التسجيل لتستطيع اضافه تعليق .