צפיפות אנרגיה גבוהה פי 10 מסוללת ליתיום? פורשה מפתחת סוללת אנודה סיליקון ומתכננת לייצר אותה-המוני תוך 5 שנים
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?
פורשה תשקיע כמיליארד יורו במהלך 10 השנים הבאות בצעדי פחמן שונים, כולל הפחתת פליטת פחמן דו חמצני ממפעלי ההרכבה שלה, נכתב בדו"ח. הייצור של הפורשה טייקן בצופנהאוזן (בשטוטגרט, גרמניה) הוא פחמן ניטרלי מההתחלה, אבל בניית מכונית היא הרבה יותר מהרכבת כל החלקים בפס הייצור.
סוללות הן אחד ממקורות הפליטה החשובים בייצור כלי רכב חשמליים. בקישור הזה, שלבי הייצור המרובים של המרת חומרי גלם כמו ניקל וקובלט למוצרים מזוקקים שניתן להשתמש בהם בסוללות צורכים כמויות אדירות של אנרגיה.
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.
לשם כך, פורשה עובדת על סוללה חדשה. אומרים שהסוללה חזקה יותר, נטענת מהר יותר ובעלת טביעת רגל פחמנית קטנה יותר מהסוללות הנוכחיות. הטכנולוגיה המופעלת היא להשתמש ביותר סיליקון באנודה של הסוללה, ולא בגרפיט הנפוץ כיום.
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).
משקל נמוך יותר של הרכב אומר גם צריכת סוללה נמוכה יותר, אבל איפה ההשפעה החיובית על הסביבה? ראשית, העיצוב של התא החדש הזה מפחית את דרישות החומר למבנה תא האלומיניום (הדיור) בהשוואה לעיצובי תאים גליליים. ייצור אלומיניום הוא אחד ממקורות פליטת הפחמן החשובים לרכבים. לפי מחקר שנערך לאחרונה על ידי וולוו, האלומיניום מהווה 30 אחוז מהפליטות הנובעות מייצור חומרי רכב מודרניים, אפילו יותר מהסוללה עצמה. לכן, צמצום השימוש באלומיניום גם מפחית חלק גדול מהפליטות. למרות שלא פורסמו פרטים ספציפיים, פורשה אמרה שהסוללה גם תיטען מהר יותר.
מצד שני, תכולת הקובלט של סוללות כאלה תפחת. כיום ידוע שקובלט קשה להשגה, יקר מאוד, ויש לו השפעה רבה על הסביבה. קובלט מהווה כיום 20 אחוז מחומר הקתודה של סוללת טייקן, ופורשה מקווה שהטכנולוגיה החדשה שלה תפחית את נתח הקובלט ל-5 עד 10 אחוז בלבד.
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.
מבחינת ייצור, המטרה היא להשיג תפוקה שנתית מינימלית של 100 MWh, מספיק כדי להניע כ-1,000 מכוניות. זה גורם לנו להאמין שבהתחלה היא תיועד רק לאיזה דגם- שאינו ייצור, אולי לאיזו מכונית-על בעלת ביצועים גבוהים מאוד-.
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)
