BP là một trong bảy siêu công ty khai thác dầu khí trên thế giới - và mặc dù nó có trữ lượng gần 20 triệu thùng dầu và 63.000 km vuông tiếp cận thăm dò mới, thế giới vẫn đang đòi hỏi nhiều năng lượng hơn. Nhưng mọi thứ có một chút khác biệt so với khi nhà thám hiểm George Reynolds lần đầu tiên bắt đầu khoan dầu vào đầu những năm 1900, mọi người đang yêu cầu năng lượng sạch hơn và tốt hơn, và BP đang hướng tới tương lai vì nó nhằm tạo ra những thay đổi táo bạo trong cách vận động người lái xe.
John Salkeld (ảnh bên dưới), Giám đốc Công nghệ của Đơn vị Cơ động Nâng cao (AMU) của BP, nói rằng có một sự thay đổi địa chấn trong cách con người và hàng hóa đi lại trên khắp thế giới và nó đến từ ba động lực lớn:công nghệ (xe điện, pin và xử lý dữ liệu lớn); người tiêu dùng (những người đang nhanh chóng thay đổi quan điểm của họ và đón nhận tính di động được chia sẻ, dịch vụ theo yêu cầu và sự tiện lợi của màn hình cảm ứng); và các thành phố (đang cố gắng giữ cho mọi người di chuyển trong khi giải quyết tình trạng tắc nghẽn và ô nhiễm).
Tất cả những yếu tố này đang thúc đẩy một tương lai khác, và mấu chốt của nó là xe điện đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong tất cả những điều này. Khi các nhà sản xuất ô tô cung cấp cho công chúng nhiều sự lựa chọn hơn và cơ sở hạ tầng sạc được cải thiện, mọi người sẽ bắt đầu chuyển sang sử dụng phương tiện ô tô không phát thải, và điều đó cuối cùng có nghĩa là nhu cầu về dầu sẽ ít hơn. Hiện chỉ có 5 triệu EV trên thế giới nhưng theo xu hướng hiện tại, bản thân BP tin rằng vào năm 2040, con số đó có thể lên tới 350 triệu. Tuy nhiên, việc có thể sạc một chiếc ô tô nhanh nhất có thể khi bạn đổ đầy xăng và dầu diesel, điều này sẽ rất quan trọng đối với việc áp dụng hàng loạt theo lời Salkeld.
Khi chúng ta nghĩ về sạc cực nhanh ngày nay, nó có thể đạt được phạm vi 100 dặm trong 10 phút, tương đương với tốc độ sạc 150kW - và cuối cùng, BP đã ra mắt trạm sạc cực nhanh đầu tiên của họ ở Đức (tình cờ có thể được nâng cấp lên 320kW). Năm ngoái, họ đã mua lại Chargemaster, mạng lưới sạc ô tô điện lớn nhất của Vương quốc Anh và vào cuối năm nay, 100 bộ sạc Ultracharge 150kW sẽ được lắp đặt tại 50 BP dự kiến và 400 bộ sẽ có mặt tại các trạm xăng vào cuối năm Năm 2021. Và đó là một tin tốt, dựa trên những phát hiện của BP từ một nghiên cứu mà họ đã thực hiện với National Grid ở Anh, trong đó chỉ cần 50 trạm sạc cực nhanh đặt tại các địa điểm chiến lược ở Anh sẽ có nghĩa là 95% dân số sẽ cách trạm sạc một đoạn lái xe ngắn.
Nhưng theo sự thừa nhận của chính BP, sẽ cần rất nhiều nỗ lực để biến tính năng sạc cực nhanh thành hiện thực, trước hết là về mặt giúp người tiêu dùng hiểu tất cả về nội dung cũng như tác động của nó đối với cơ sở hạ tầng. Nếu không có cách nào để người tiêu dùng có thể sạc tại nhà, họ sẽ cần tìm một điểm sạc ở nơi khác thuận tiện và đối với những người đi công tác xa hoặc đến thăm gia đình và bạn bè, việc sạc pin sẽ là chìa khóa, tương tự như vậy đối với các tài xế thương mại, những người mà mọi người giờ xe đã được sạc, đang làm họ mất tiền.
“Chúng tôi sẽ cần tăng cường lưới điện để cho phép bất kỳ hình thức sạc hàng loạt nào tại nhà hoặc tại thời điểm trước, nhưng chúng tôi cũng cần chính những chiếc ô tô. Chiếc xe sản xuất có tốc độ sạc nhanh nhất hiện tại là Model 3 có thể được sạc ở mức 200kW, vào năm tới chúng ta sẽ thấy Porsche Taycan với công suất 350kW [thêm hơn 60 km phạm vi trong 4 phút] nhưng đây vẫn là những chiếc xe cao cấp và chúng tôi sẽ không nghỉ ngơi cho đến khi khả năng đó có sẵn cho thị trường xe tiêu dùng đại chúng, ”Salkeld tiết lộ.
Tháng trước, họ đã tổ chức một hội nghị với CharIN (một hiệp hội có mục đích phát triển và thiết lập Hệ thống sạc kết hợp sạc nhanh và cực nhanh DC), nơi họ quy tụ 200 người từ khắp nơi trên thế giới liên quan đến tất cả các công ty chủ chốt của ngành bao gồm cả các đối thủ cạnh tranh của họ. , những người ra quyết định của chính phủ và chính quyền thành phố.
Một trong những mấu chốt quan trọng để đạt được khả năng sạc cực nhanh là công nghệ pin, và khi BP có quan điểm đó, họ đã vươn ra thị trường và Store Dot xuất hiện với tư cách là người dẫn đầu trong lĩnh vực này. Vì vậy, 18 tháng trước, họ đã đầu tư 20 triệu đô la để giúp sản xuất những viên pin này, nhưng nó vượt quá đầu tư tài chính. Họ rất quan tâm đến việc đưa công nghệ tiếp cận thị trường và đó là lý do tại sao họ đã làm việc rất chăm chỉ với nhóm StoreDot để cùng nhau tổ chức cuộc trình diễn này tại sự kiện EcoMotion ở Tel Aviv, Israel, đã chứng kiến công ty công nghệ này thành công -xe điện Muvi giá rẻ của công ty Tây Ban Nha Torrot và thay thế các tế bào bằng công nghệ FlashBattery của hãng trong một bộ pin nặng 7kg.
StoreDot được thành lập vào năm 2012 tại Đại học Tel Aviv với ý tưởng rằng họ có thể lấy các vật liệu mới như kim loại cùng với các hợp chất hữu cơ để thay đổi thế giới lưu trữ năng lượng và tối ưu hóa những vật liệu đó để sạc cực nhanh. Cho đến nay, nhà sản xuất tế bào này đã huy động được tổng cộng 130 triệu bảng Anh từ một số công ty lớn nhất trong ngành bao gồm Samsung, BP, Daimler và TDK Corporation, để họ có mặt trên thị trường điện tử gia đình, sau đó là về ô tô, cơ sở hạ tầng cho phương tiện, bản thân phương tiện và khả năng sản xuất. 115 nhóm mạnh mẽ (bao gồm 35 PHD) có trụ sở tại phòng thí nghiệm hiện đại ở Herzliya, bao gồm 30 PHD và hơn 50 kỹ sư trong lĩnh vực đa ngành hóa học hữu cơ, khoa học vật liệu, vật lý và điện hóa.
StoreDot bắt đầu với FlashBattery tiêu chuẩn 2,5 amp PD (Power Delivery) dành cho điện thoại thông minh - một loại pin sạc tức thì có thể sạc đầy chỉ trong năm phút. Nó thực sự có khả năng cung cấp lên đến 10C, hoặc 5 amp (và cả điện áp cao hơn), đạt được tốc độ sạc nhanh đáng kể, nhanh hơn tới 100 lần so với bất kỳ loại pin thiết bị di động nào khác, sạc đầy điện thoại thông minh trong 60 giây, nhưng nó sẽ yêu cầu bộ sạc lớn hơn nhiều. Pin 100 watt này (tương tự như máy tính xách tay) chỉ có 5 inch khối vì vậy nó được giới thiệu dễ dàng hơn nhiều trên thị trường và nó sẽ có mặt vào năm sau. Bước tiếp theo sẽ là lắp pin vào điện thoại thay vì lắp vào pin dự phòng.
Tôi hỏi người sáng lập và Giám đốc điều hành của StoreDot, Tiến sĩ Doron Myersdorf, liệu sạc nhanh có bất kỳ tác động bất lợi nào đối với FlashBattery hay không. “Chúng tôi đã phải tối ưu hóa số chu kỳ mà nó sẽ thực hiện, vì vậy sau 500 chu kỳ sạc, pin sẽ cạn kiệt đến 80% và sẽ tiếp tục hư hỏng. Đây luôn là sự thỏa hiệp giữa mật độ năng lượng và số chu kỳ bạn muốn đạt được và chúng tôi có cùng thách thức với chiếc xe tay ga điện mà chúng tôi đang nhắm mục tiêu là 1000 chu kỳ và trong EV khoảng 1500. ”
Nói về điều đó, thứ tiếp theo là một loại pin ô tô điện mới bao gồm các hợp chất hữu cơ độc quyền - dựa trên các vật liệu cải tiến được sử dụng trong FlashBattery dành cho thiết bị di động. StoreDot tin rằng lo lắng về phạm vi là rào cản số một hiện nay đối với việc áp dụng xe điện và trong khi mọi người đều nói rằng không thể sạc trong cùng một khoảng thời gian cần thiết để dừng đổ xăng, họ đã chứng minh rằng điều đó hoàn toàn có thể xảy ra và họ dự định sẽ triển khai trong vài năm tới.
Không giống như các đối thủ cạnh tranh, StoreDot đã thiết kế lại hoàn toàn pin. Vì vậy, vẫn là lithium-ion, cơ chế truyền dòng điện từ cực dương sang cực âm, nhưng các thành phần pin không chứa than chì là vấn đề số một với sạc nhanh và tại sao Galaxy Note 7 liên tục phát nổ. Đó là do điện trở, nhiệt và khả năng khuếch tán nhanh của lithium vào vật liệu hoạt động.
Vật liệu hoạt động được sử dụng trong StoreDot’s FlashBattery là một lô kim loại (chất bán dẫn), sử dụng silicon, germani và thiếc. Các hạt nano này được phủ bằng các phân tử hữu cơ. Trong khi các vật liệu hữu cơ tốt cho môi trường, pin vẫn sử dụng lithium và coban, nhưng StoreDot đang cố gắng giảm lượng coban, vì vậy họ đang chuyển từ thứ gọi là NMC 622 sang NMC 811. Các con số liên quan đến tỷ lệ niken, mangan và coban trong vật liệu làm catốt. NMC 811 là phiên bản mới nhất có sẵn trên thị trường, theo tỷ lệ cho thấy, có hàm lượng niken tăng lên và ít mangan và coban hơn so với phiên bản tiền nhiệm của nó, NMC 622.
“Thế hệ pin thứ hai của chúng tôi sẽ thậm chí còn tốt hơn cho môi trường nhưng điều này vẫn còn 5 năm nữa. Đó là thiết kế của các phản ứng điện hóa cần được suy nghĩ lại với trọng tâm là môi trường và chúng tôi có đội ngũ giỏi nhất trên thế giới để đảm nhận nhiệm vụ như vậy. Trước tiên, mặc dù chúng tôi cần ra mắt công nghệ sạc cực nhanh để đạt được sức hút trên thị trường và cho thấy bất cứ điều gì chúng tôi làm trong phòng thí nghiệm là khả thi về mặt thương mại và cho thấy một số doanh thu, và điều đó sẽ mang lại cho chúng tôi sự tín nhiệm để phát triển ngành và đạt được tham vọng sản xuất pin xanh hơn. Myersdorf cho biết, loại pin thế hệ ba của chúng tôi sẽ không có bất kỳ coban nào trong đó.
Tôi hỏi Myersdorf liệu có vấn đề gì khi tìm nguồn cung cấp vật liệu không:“Chúng tôi đang phát triển thiết bị xử lý vật liệu để chúng được tối ưu hóa cho sạc nhanh. Vì vậy, có hai điều cần xem xét:một là giảm kích thước của mỗi hạt thành Nano metric, điều này cho phép khuếch tán rất nhanh các ion khi bạn sạc, và điều khác là lớp phủ hữu cơ - đây là những phân tử nhỏ của vật chất hữu cơ. mà chúng tôi tổng hợp tại chỗ, giống như cách bạn sẽ làm để phát triển một loại thuốc hoặc dược phẩm và chúng bảo vệ silicone. Và sau đó, chúng tôi mở rộng quy mô, nơi chúng tôi kết hợp mọi thứ lại với nhau để tạo ra pin. Vì vậy, việc thu thập các vật liệu không phải là vấn đề, vấn đề là đưa chúng về các đặc tính phù hợp để nó sẽ được tối ưu hóa điện hóa để sạc nhanh. Và đó cũng là một phần của thách thức khi chúng tôi được hỏi khi nào sản phẩm này sẽ khả dụng để sản xuất hàng loạt. Một phần của việc này là quá trình xây dựng chuỗi cung ứng và sẽ mất một vài năm, vì bạn có thể mua nguyên liệu nhưng bạn vẫn cần chế biến chúng với số lượng lớn.
“Chúng tôi đang cố gắng đạt được sự đột phá trong hóa học của tế bào vì đây là yếu tố hạn chế ngày nay trong việc cố gắng đạt được khả năng sạc nhanh. Trong pin lithium ion, chất điện phân là các ion lithium di chuyển từ cực dương sang cực âm hoặc ngược lại. Khi điều này xảy ra, nó tạo ra chuyển động của các electron và đây là điện bạn nhận được từ pin. Nói chung những gì bạn làm là bạn chuẩn bị thứ mà chúng tôi gọi là 'bùn', là phần ướt của quá trình bạn trộn tất cả các vật liệu với nhau, sau đó bạn đặt trên giấy bạc để biến đổi tất cả dòng điện, "Myersdorf nói (trong ảnh dưới đây).
Anh ấy tiếp tục nói thêm:“Sau đó, nó được đưa vào lò sấy để làm khô và các điện cực, được mã hóa cả hai mặt, được cắt theo kích thước gần bằng thẻ tín dụng. Để tạo ra pin, chúng tôi xếp chúng - cực dương trên cực âm, cực dương trên cực âm - cho đến khi chúng ta đạt được lượng năng lượng mong muốn cho tế bào. Tế bào được niêm phong và sau đó trải qua một quá trình hình thành để tạo ra các đặc tính có khả năng điện của tế bào. ”
Trong 7 năm sản xuất, pin có 14 mô-đun nối tiếp, mỗi mô-đun có 12 ô và mỗi mô-đun 1 amp giờ. Tổng công suất là 13 amp giờ, khoảng 0,75kwH.
Sau đó, StoreDot làm việc với các đối tác như Armicell để tích hợp các tế bào thành sản phẩm cuối cùng. Mỗi điện áp tế bào được kiểm tra và căn chỉnh trong nhà, với điện trở bên trong thấp để cho phép sạc nhanh. StoreDot cũng đã thêm các chất chống suy giảm chất lượng vào hóa học của pin để giải quyết các vấn đề xung quanh vấn đề pin sạc nhanh gặp phải (pin nhanh mòn).
Từ trước đến nay, họ chưa bao giờ cố gắng chế tạo tế bào này thành một sản phẩm và ý tưởng chứng minh khả năng sạc nhanh pin xe tay ga của họ trong 5 phút đến từ BP, vì vậy báo chí thế giới đã vô cùng ngạc nhiên khi theo dõi sự kiện hấp dẫn này.
Pin bắt đầu được sạc 15% (với phạm vi hoạt động 20 km) và nó được đặt trong bộ sạc có quạt để có thể làm mát khi sạc. Sau đó, nó được nối với một màn hình trực tiếp hiển thị điện áp, nhiệt độ, amp giờ, phần trăm pin và thời gian trôi đi.
Điện tích bắt đầu ở 43 vôn (phóng điện và điện tích xung thay đổi từ 40 đến 50, là mức cắt của chúng) và nhiệt độ bên ngoài là 33 độ (nó có thể tăng lên 45 độ trước khi tắt) và 130 amps, đó là dòng sạc lý tưởng. Khi họ thử nghiệm trước đó, nhiệt độ bên ngoài không bao giờ cao hơn 32 độ, nhưng mặc dù đã leo lên 37 độ, nhưng 5 phút 10 giây sau, nó đã đạt mức sạc 100 phần trăm, so với thời gian sạc bình thường là khoảng bốn giờ, cung cấp cho chiếc xe tay ga đủ nước. để đi 70 km. Điều đó khá ấn tượng và chắc chắn là một lợi thế khi thực hiện những chuyến đi dài.
Mặc dù điều này tương đương với tốc độ sạc dặm / giờ tương tự với pin Tesla Model S hiện tại, nhưng điều quan trọng là công nghệ pin có thể mở rộng, giúp bạn có thể sạc các gói lớn hơn nhiều, vào thời điểm đó chúng ta có thể thấy các điểm sạc 350kW trở nên phổ biến. dọc theo các mạng lưới đường cao tốc trên khắp châu Âu, làm cho công nghệ của StoreDot trở thành mảnh ghép còn thiếu của câu đố là tính chất hóa học cho phép sạc đầy năm phút, thay vì chỉ nạp tiền.
StoreDot cùng với BP có kế hoạch đưa pin xe tay ga của mình ra thị trường vào năm 2021, đồng thời cho biết họ sẽ có thể sạc một mẫu xe Daimler và Mercedes-AMG trong vòng 5 phút. Theo Myersdorf, pin ô tô sẽ cần nhiều tế bào điện gấp mười lần so với pin xe tay ga và một cách làm mát thậm chí còn hiệu quả hơn khi đang sử dụng. Để đạt được điều đó, cũng cần lưu ý StoreDot đang đàm phán để xây dựng Gigafactory được đề xuất của mình ở Mỹ hoặc Châu Âu, công ty sẽ thương mại hóa và sản xuất công nghệ FlashBattery cho thị trường đại chúng.
Chúng tôi sẽ để lại phần cuối cùng nói với Myersdorf:“Thay vì làm những gì mọi người khác đang làm, đó là cố gắng mở rộng phạm vi giữa các lần sạc, chúng tôi đang thực hiện một cách tiếp cận khác, đó là một cách thay thế để giảm thiểu lo lắng về phạm vi đó là sạc siêu nhanh, vì vậy trải nghiệm tương tự để tiếp nhiên liệu cho một chiếc ô tô thông thường mà không có khói. Có rất nhiều thứ cần phải rơi vào nơi này để điều này xảy ra. Một là cơ sở hạ tầng như John đã nói trước đó, với khả năng của lưới điện và xem xét cách có thể hỗ trợ việc áp dụng hàng loạt EV và trạm sạc cần có công suất ít nhất 350kW. Sau đó, nên có một cách tiếp cận theo từng cấp để sạc với các mức giá khác nhau tùy theo mức phí khác nhau, điều này cũng sẽ giúp tối ưu hóa tuổi thọ của pin.
“Người thay đổi cuộc chơi thực sự là nếu chính pin đó có thể chiếm toàn bộ sức mạnh - từ 0 đến 100% - trong năm phút và đó là những gì chúng tôi đang hướng tới. BP cho chúng tôi biết, theo dữ liệu do Fastned công bố, mức sạc rất cao thực tế chỉ xảy ra trong vài phút rồi lại hạ thẳng xuống để bảo vệ pin. Với công nghệ của chúng tôi, vật liệu có điện trở ít hơn nhiều, vì vậy bạn có thể ở trong chế độ được gọi là chế độ dòng điện không đổi cho phép sạc đầy trong năm phút. Một số công ty lớn hơn đang cho thấy rằng họ có thể đạt được 30 phút sạc đầy trong vài năm, vì vậy những gì StoreDot đạt được là một bước nhảy vọt về khả năng của ngành. ”
> 
BP đàm phán để tạo mạng sạc tại nhà để xe
Kensington và Chelsea thông báo thêm điểm tính phí EV cột đèn
Thông số kỹ thuật sạc được tiết lộ cho Audi e-tron
Sạc xe điện