மின்சார கார் பேட்டரிகளின் முன்னேற்றம்: போக்குவரத்தின் எதிர்காலத்திற்கான திறவுகோல்

மின்சார கார்கள் ஒரு புதிய கண்டுபிடிப்பு அல்ல — அவை 19ஆம் நூற்றாண்டின் பிற்பகுதியிலிருந்து இருந்து வருகின்றன, ஒரு நூற்றாண்டுக்கும் மேலாக பின்தங்கி நிற்பதற்கு முன்பு உள்ளக எரிப்பு என்ஜின் (ICE) வாகனங்களுடன் சமமான நிலையில் சிறிது காலம் போட்டியிட்டன. அப்படியானால் இப்போது ஏன் நிலைமை வேறுபட வேண்டும்? பதில் ஒரு முக்கியமான கூறில் உள்ளது: இழுவை பேட்டரி. மின்சார வாகனங்கள் (EV) வழக்கமான கார்களை தீவிரமாக மாற்றியமைக்க, மூன்று காரணிகள் ஒத்திசைய வேண்டும்:

• உயர் ஆற்றல் கொள்ளளவு
• அளவிடக்கூடிய பெருந்திரள் உற்பத்தி
• மலிவான விலை

இன்று, இந்த மூன்று நிபந்தனைகளும் நிறைவேற்றப்படுகின்றன — மேலும் மின்சார வாகனப் புரட்சி நன்கு நடைபெற்று வருகிறது.

ஒரு சுருக்கமான வரலாறு: மருந்தகச் சாலை எரிபொருளிலிருந்து நவீன மின்சார வாகனங்கள் வரை

சார்ஜிங் உள்கட்டமைப்பு மற்றும் பேட்டரி மாற்று வலையமைப்புகளில் ஏற்படும் முன்னேற்றம் தனியான, ஆனால் சமமாக முக்கியமான விவாதம். ஆனால் உள்கட்டமைப்பு சவால்கள் உறுதியான முன்னோடிகளை ஒருபோதும் தடுத்து நிறுத்தவில்லை என்பதை வரலாறு நமக்கு நினைவூட்டுகிறது. 1888இல் பெர்த்தா பென்ஸ் உலகின் முதல் நீண்ட தூர கார் பயணத்தை மேற்கொண்டபோது, பெட்ரோல் மருந்தகங்களில் மட்டுமே — ஒரு சுத்தம் செய்யும் கரைப்பானாக விற்கப்பட்டது. அது அவரைத் தடுக்கவில்லை. சார்ஜிங் வலையமைப்புகள், மூலப்பொருள் ஆதாரம் மற்றும் பயன்பாட்டு முடிவில் பேட்டரி மறுசுழற்சி தொடர்பான இன்றைய சவால்கள் தீவிரமாக கையாளப்பட்டு வருகின்றன, சமீபத்திய ஆண்டுகளில் குறிப்பிடத்தக்க முன்னேற்றம் ஏற்பட்டுள்ளது.

முதல் பெருந்திரள்-சந்தை மின்சார காரை எது அழித்தது?

2006ஆம் ஆண்டின் ஆவணப்படமான “மின்சார காரை யார் கொன்றது?” என்பது General Motors EV1 — நவீன காலத்தின் முதல் பெருந்திரள் உற்பத்தி மின்சார கார் எனக் கூறப்படுவதன் கதையைச் சொல்கிறது. முக்கிய உண்மைகள் இங்கே:

• 1996 முதல் 1999 வரை உற்பத்தி செய்யப்பட்டது
• 1,117 அலகுகள் தயாரிக்கப்பட்டன, அனைத்தும் குத்தகைக்கு மட்டுமே வழங்கப்பட்டன
• திட்டம் 2003இல் மூடப்பட்டது; கிட்டத்தட்ட அனைத்து வாகனங்களும் திரும்பப் பெறப்பட்டு அழிக்கப்பட்டன
• ஒரு சில EV1கள் மட்டுமே எஞ்சின, அருங்காட்சியகங்களில் பாதுகாக்கப்பட்டன
• பேட்டரி விருப்பங்கள் 16.5 kWh முதல் 26.4 kWh வரை இருந்தன
• EPA மறு கணக்கீட்டு வரம்பு: ஒரு சார்ஜுக்கு 89 முதல் 169 கி.மீ. வரை

சதிக் கோட்பாடுகள் எண்ணெய் வணிக அழுத்தக் குழுவின் மீது விரல் நீட்டின. உண்மையான காரணம் எதுவாக இருந்தாலும், EV1இன் மறைவு பிரதான மின்சார வாகன ஏற்பை ஒரு பத்தாண்டுக்கும் மேலாக பின்னுக்குத் தள்ளியது.

பேட்டரி கொள்ளளவு: டஜன் கணக்கிலிருந்து நூற்றுக்கணக்கான கிலோவாட்-மணிநேரம் வரை

EV1இன் சாதாரண பேட்டரி விவரக்குறிப்புகளை இன்று கிடைக்கும் அதிநவீன மின்சார வாகனங்களுடன் ஒப்பிடுங்கள். தற்போதைய பல மாதிரிகள் இப்போது 100 முதல் 200 kWhக்கும் அதிகமான பேட்டரிகளை வழங்குகின்றன, பயன்படுத்தப்படும் சோதனைத் தரநிலையைப் (EPA, WLTP, NEDC) பொறுத்து 600–1,600 கி.மீ. உரிமம் பெற்ற வரம்புகளுடன். குறிப்பிடத்தக்க எடுத்துக்காட்டுகள்:

• Tesla Model S — 405 மைல்கள் வரை (EPA)
• Lucid Air — 500 மைல்களுக்கு மேல் (EPA), தற்போதைய உலக சாதனை
• Aptera — 1,600 கி.மீ.க்கு மேல் நீளும் சூரிய ஒளி உதவியுடன் கூடிய வரம்பு
• Nio ET7 — 150 kWh திட-நிலை பேட்டரி விருப்பம்
• Zhiji L7 — நீட்டிக்கப்பட்ட வரம்புடன் கூடிய 115 kWh பேட்டரி
• Aito M5 — நீட்டிக்கப்பட்ட-வரம்பு கலப்பின விருப்பம்
• GMC Hummer EV — 212.7 kWh பேட்டரி தொகுப்பு

அதிகாரப்பூர்வ விவரக்குறிப்புகளுக்கு அப்பால், நிஜ உலக சகிப்புத்தன்மை சாதனைகள் பேட்டரி தொழில்நுட்பம் எவ்வளவு தூரம் முன்னேறியுள்ளது என்பதை மேலும் வலியுறுத்துகின்றன. Tesla Model S மற்றும் Hyundai Kona Electric போன்ற வாகனங்கள் கவனமான, ஆற்றல்-திறன் மிக்க ஓட்டுதல் மூலம் ஒரே சார்ஜில் 1,000 கி.மீ.க்கு மேல் கடக்க முடியும் என்பதை ஆர்வமுள்ள ஓட்டுநர்கள் நிரூபித்துள்ளனர்.

பெருந்திரள் உற்பத்தி: அளவு இப்போது மிகப்பெரியது

இழுவை பேட்டரிகளின் உலகளாவிய உற்பத்தி வியத்தகு அளவில் அதிகரித்துள்ளது. மாதாந்திர உலகளாவிய வெளியீடு இப்போது கிட்டத்தட்ட 22 GWhஐ எட்டுகிறது — இது ஒவ்வொரு மாதமும் உற்பத்தி செய்யப்படும் சுமார் 550,000 இரண்டாம் தலைமுறை Nissan Leaf ஹேட்ச்பேக்குகளுக்கு (ஒவ்வொன்றும் 40 kWh பேட்டரியுடன்) சமமானது.

மின்சார வாகன உற்பத்தியாளர்கள் லித்தியம்-அயன் செல்கள் மற்றும் பேட்டரி தொகுப்புகளை இரண்டு முக்கிய அணுகுமுறைகள் மூலம் பெறுகிறார்கள்:

• மூன்றாம் தரப்பு சப்ளையர்கள் — CATL, LG Energy Solution மற்றும் Panasonic போன்ற சிறப்பு பேட்டரி தயாரிப்பாளர்களிடமிருந்து செல்கள் மற்றும் தொகுதிகளை வாங்குதல்
• உள்ளக கிகாஃபேக்டரிகள் — பெரும்பாலும் அதே பேட்டரி நிபுணர்களுடன் கூட்டாக, Tesla நிறுவனம் Panasonicஉடன் செய்ததைப் போல, தனியுரிம உற்பத்தி வசதிகளை உருவாக்குதல்

பேட்டரி விலைகள்: ஒரு பத்தாண்டில் பத்து மடங்கு வீழ்ச்சி

மின்சார வாகன மாற்றத்திற்கான மிகவும் கட்டாயப்படுத்தும் வாதம், பேட்டரி செலவுகளின் வியத்தகு வீழ்ச்சியாக இருக்கலாம். Bloomberg NEF தரவின்படி:

• 2010: ஒரு kWhக்கு $1,200 (தொழில்துறை சராசரி)
• 2021: ஒரு kWhக்கு $132 (மின்சார டிரக்குகள், பேருந்துகள் மற்றும் நிலையான சேமிப்பகம் முழுவதும் தொழில்துறை சராசரி)
• 2021: ஒரு kWhக்கு $118 (குறிப்பாக பயணிகள் மின்சார வாகனங்கள்)

இது பதினொரு ஆண்டுகளில் பத்து மடங்குக்கும் அதிகமான செலவுக் குறைப்பாகும். மூலப்பொருள் விலைகளின் உயர்வு — குறிப்பாக 2021இல் அதிகரித்த தேவையால் இயக்கப்பட்ட லித்தியம், கோபால்ட் மற்றும் நிக்கலுக்கு — சில மேல்நோக்கிய அழுத்தத்தைச் சேர்த்திருந்தாலும், ஒட்டுமொத்த கீழ்நோக்கிய போக்குடன் ஒப்பிடும்போது அவை மிகச் சிறியவை.

அடுத்தது என்ன? சிறந்த சார்ஜிங், இலகுவான பேட்டரிகள்

பேட்டரி தொகுப்புகளில் மேலும் குறிப்பிடத்தக்க விலைக் குறைப்புகளை அடைவது கடினமாக இருக்கலாம். எவ்வாறாயினும், தொழில்துறையில் மாற்று வழிகள் உள்ளன. நகரங்கள் மற்றும் நெடுஞ்சாலைகள் முழுவதும் அடர்த்தியான சார்ஜிங் வலையமைப்பு — மேலும் மேலும் பெரிய பேட்டரி தொகுப்புகளுக்கான தேவையைக் குறைத்து, பயன்பாட்டுத் தன்மையை தியாகம் செய்யாமல் சிறிய, இலகுவான மற்றும் மலிவான பேட்டரிகளை நோக்கி மாற உற்பத்தியாளர்களுக்கு உதவக்கூடும்.

சமன்பாட்டை மறுவடிவமைக்கக்கூடிய வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பங்கள் பின்வருமாறு:

• கம்பியில்லா இயக்கத்தில்-சார்ஜிங் — ஓட்டும்போதே பேட்டரிகளை நிரப்பும் தூண்டல் சார்ஜிங் தொழில்நுட்பத்துடன் பொருத்தப்பட்ட சாலைகள்
• திட-நிலை பேட்டரிகள் — தற்போதைய லித்தியம்-அயன் வேதியியலை விட அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, வேகமான சார்ஜிங் மற்றும் மேம்பட்ட பாதுகாப்பு
• சேவையாக-பேட்டரி (BaaS) — சந்தா அடிப்படையிலான பேட்டரி மாற்று மாதிரிகள், சீனாவில் Nio நிறுவனத்தால் ஏற்கனவே பெரிய அளவில் செயல்படுத்தப்பட்டுள்ளன
• வாகனத்திலிருந்து-கட்டத்திற்கு (V2G) ஒருங்கிணைப்பு — கட்ட நிலைத்தன்மையை ஆதரிக்க பகிர்ந்தளிக்கப்பட்ட ஆற்றல் சேமிப்பகமாக மின்சார வாகன பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துதல்

பரவலான சார்ஜிங் உள்கட்டமைப்பின் பொருளாதார சாத்தியக்கூறு, கட்ட திறன் வளர்ச்சி, பாதுகாப்பு, நம்பகத்தன்மை மற்றும் இந்த வாகனங்களை இயக்கும் பரந்த ஆற்றல் கலவை குறித்த திறந்த கேள்விகள் இன்னும் உள்ளன. ஆனால் பயணத்தின் திசை தெளிவாக உள்ளது — மேலும் மின்சார வாகன பேட்டரிகளுக்குப் பின்னால் உள்ள உந்துசக்தி இதுவரை இல்லாத அளவுக்கு வலுவாக உள்ளது.

இது ஒரு மொழிபெயர்ப்பு. மூலப் பதிப்பை இங்கே படிக்கலாம்: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html