Плотность энергии в 10 раз выше, чем у литиевой батареи? Porsche разрабатывает батарею с кремниевым анодом и планирует -выпустить ее в массовое производство в течение 5 лет
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?
В отчете говорится, что в течение следующих 10 лет Porsche инвестирует около 1 миллиарда евро в различные меры по обезуглероживанию, включая сокращение выбросов углекислого газа на своих сборочных предприятиях. Производство Porsche Taycan в Цуффенхаузене (Штутгарт, Германия) с самого начала является углеродно-нейтральным, но создание автомобиля — это гораздо больше, чем сборка всех деталей на производственной линии.
Аккумуляторы являются одним из важных источников выбросов при производстве электромобилей. В этой связи многочисленные производственные этапы преобразования сырья, такого как никель и кобальт, в продукты переработки, которые можно использовать в батареях, потребляют огромное количество энергии.
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.
С этой целью Porsche работает над новой батареей. Говорят, что батарея более мощная, заряжается быстрее и имеет меньший углеродный след, чем современные батареи. Используемая технология заключается в использовании большего количества кремния в аноде батареи, а не графита, обычно используемого сегодня.
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).
Меньший вес автомобиля также означает меньшее потребление заряда батареи, но где положительное воздействие на окружающую среду? Во-первых, конструкция этой новой ячейки снижает требования к материалам для алюминиевой конструкции ячейки (корпуса) по сравнению с цилиндрическими конструкциями ячеек. Производство алюминия является одним из важных источников выбросов углерода для автомобилей. Согласно недавнему исследованию Volvo, на алюминий приходится 30 процентов выбросов, возникающих при производстве материалов для современных автомобилей, даже больше, чем на сам аккумулятор. Следовательно, сокращение использования алюминия также снижает большую часть выбросов. Хотя никаких подробностей не было обнародовано, в Porsche заявили, что батарея также будет заряжаться быстрее.
С другой стороны, содержание кобальта в таких батареях будет снижено. В настоящее время известно, что кобальт трудно достать, он очень дорог и оказывает большое влияние на окружающую среду. В настоящее время кобальт составляет 20 процентов катодного материала батареи Taycan, и Porsche надеется, что его новая технология снизит долю кобальта до 5-10 процентов.
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.
С точки зрения производства цель состоит в том, чтобы достичь минимальной годовой выработки 100 МВтч, достаточной для питания около 1,000 автомобилей. Это наводит нас на мысль, что изначально он будет предназначен только для какой-нибудь -несерийной модели, возможно, для какого-нибудь-высокопроизводительного суперкара.
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)
