QuantumScape предоставил твердотельные данные. Зарядка 4 C, выдерживает 25 C, 0-> 80%. за 15 минут

QuantumScape, стартап по разработке ячеек с твердым электролитом, хвастался параметрами своих ячеек. Их возможности впечатляют: они позволяют заряжать при 4 ° C, выдерживают до 25 ° C, предлагают плотность энергии в диапазоне 0,3-0,4 кВтч / кг и около 1 кВтч / л. Дж. Б. Штраубель, соучредитель Tesla, считает это прорывом.

Твердотельные элементы QuantumScape в автомобилях Volkswagen примерно через 5 лет?

Оглавление

• Твердотельные элементы QuantumScape в автомобилях Volkswagen примерно через 5 лет?
  • Зарядка при 4 C без ухудшения характеристик
  • Более 800 рабочих циклов с ~ 10-процентным ухудшением характеристик
  • Ведь ссылки на самолеты?
  • минусы

В прошлом QuantumScape прославился дважды: один раз, когда концерн Volkswagen стал основным акционером компании, второй раз, когда Дж. Б. Штраубель, соучредитель Tesla, стал одним из членов совета директоров. Теперь это стало громко в третий раз: компания обнародовала результаты своего исследования. Они впечатляют по ряду причин: показан элемент нормального размера, который работал при нормальной температуре (30 градусов Цельсия), и показано, что результаты воспроизводимы.

Керамический сепаратор QuantumScape представляет собой гибкую пластину размером примерно с игральную карту. В правом верхнем углу вы можете увидеть президента компании Джагдипа Сингха (c) QuantumScape.

О чем мы говорим? Элементы QuantumScape — это литиевые элементы, в которых вместо жидкого электролита используется твердый электролит, без отдельного анода. Их анод состоит из ионов лития во время зарядки (Li-металл). Когда ячейка разряжена, ионы лития уходят на катод, анод перестает существовать.

Строительная схема современной литий-ионной ячейки (слева) и ячейки QuantumScape. В классической ячейке, идущей сверху, у нас есть электрод, анод из графита / кремния, пористая мембрана, катод источника лития и электрод. Все это погружено в электролит, который способствует потоку (c) ионов QuantumScape.

Зарядка при 4 C без ухудшения характеристик

Ключевым достижением является возможность заряжать ячейки QuantumScape до 4 ° C, не разрушая их. Деградации нет, поскольку керамический электролит пропускает поток ионов лития, но не позволяет дендритам лития расти. 4 C означает, что с аккумулятором емкостью 60 кВтч мы достигнем мощности зарядки 240 кВт, с 80 кВтч уже 320 кВт и т. Д.. При этом до 80 процентов мы зарядим за 15 минут, поэтому средние мощности зарядки будут не намного ниже максимальных — они будут соответственно 192 и 256 кВт.

Такие полномочия превратятся в пополнение запаса хода на скорости +1 200 км / ч, т.е. +20 км / мин. Пятнадцатиминутная остановка, чтобы размять кости и туалет, даст вам около 300 километров пробега или более 200 километров автострады.

Интересна и возможность значительной «настройки» ячеек. Компания похвасталась тестами до 25 C. Если предположить, что мы будем использовать «всего» 20 C, автомобиль с аккумулятором на 60 кВтч выдерживает выстрелы мощностью 1,2 МВт!

Более 800 рабочих циклов с ~ 10-процентным ухудшением характеристик

Еще одним большим преимуществом ячеек QuantumScape является их высокая цикличность. Они легко достигают предполагаемых 800 циклов (работа = полная зарядка и разрядка) при 1 ° C и обещают еще большую долговечность при более низкой мощности — и последние можно найти в электромобилях.

Может показаться, что 800 рабочих циклов — это немного, но если мы поставим эту ценность на машину, мы получим большие цифры. Предположим, что у нас есть элементы QuantumScape, собранные в батарею емкостью 60 кВтч. Такая вместимость позволяет без проблем проехать более 300 километров. 800 циклов работы — это пробег не менее 240 тысяч километров (диаграмма выше).

При таком пробеге элементы по-прежнему сохраняют около 90 процентов своей емкости, поэтому они позволяют проехать не «более 300», а просто 300 километров без подзарядки! Если линейная деградация продолжится, о чем мы пока не знаем, на 480 80 километров пробега мы достигнем примерно XNUMX процентов мощности и так далее.

Добавим, что сегодня сигналом к ​​замене или ремонту аккумулятора является емкость примерно 65-70 процентов от первоначальной емкости.

Ведь ссылки на самолеты?

Дж. Б. Штраубель, соучредитель Tesla и сегодня член совета директоров QuantumScape, считает достижение компании прорывом.. Он подчеркивает, что такие внезапные скачки мощности не очень распространены, и в последние годы Tesla измеряет прогресс в однозначных процентах. Презентации других стартапов обычно фокусировались на выбранных параметрах и опускали другие, в то время как QuantumScape демонстрировал ряд измерений, касающихся как срока службы, так и нагрузки и выносливости.

По его мнению, новые элементы могут позволить создавать электрические самолеты с привычными для нас диапазонами.

минусы

Ни на одном из снимков не видны заряженные клетки QuantumScape. Судя по анимации, они то сильно опухли. Разница выглядит как минимум в 2-3 раза больше, чем в случае литий-ионных элементов с анодами на основе графита, что может быть ограничением при создании аккумуляторов большой емкости.

Стоит посмотреть (почти 1,5 часа материала):

Открытие фото: QuantumScape (c) Внешний вид клеток QuantumScape

Это может вас заинтересовать: