211service.com
Hoe kunnen elektrische voertuigen verder gaan zonder meer batterijen?
Sommige elektrische voertuigen kunnen tegen een lading net zo ver gaan als een traditionele auto op een tank benzine. Maar ze hebben een hoge prijs. De topklasse Tesla Model S, die ongeveer 265 mijl per lading kan rijden (volgens het Amerikaanse Environmental Protection Agency), heeft een basisprijs van $ 80.000; een Nissan Leaf met een basisprijs van $ 29.000 kan slechts ongeveer 84 mijl per lading reizen. Dat komt omdat de Tesla een groter pakket batterijen heeft.
Tesla's Model S wordt opgeladen.
Aangezien het toevoegen van batterijen aan elektrische auto's (of het plaatsen van grotere) de prijs snel kan opdrijven tot ver boven wat de gemiddelde consument zich kan veroorloven, zoeken onderzoekers ook naar andere manieren om het bereik uit te breiden. Hier zijn enkele voorbeelden.
Compacte motorfiets
Een nieuwe motor ontwikkeld door de Nanyang Technologische Universiteit en de Duits Lucht- en Ruimtevaartcentrum zou de actieradius van elektrische voertuigen met 15 tot 20 procent kunnen vergroten. De verhoging is mede mogelijk doordat dit toestel minder weegt dan traditionele motoren. Het is ook efficiënter omdat de airconditioningcompressor energie kan gebruiken die wordt gegenereerd door het remmen. Dit ontwerp zou gunstig zijn voor bestuurders in tropische steden zoals Singapore, waar de airconditioning van de auto maar liefst de helft van het batterijvermogen kan opslokken, zeggen de onderzoekers. De technologie bevindt zich in een vroeg stadium; het team vraagt financiering aan om een prototype te maken om in Duitsland te testen.
Bereik voorspellen
Staatsuniversiteit van North Carolina onderzoekers denken dat een betere data-analyse kan helpen om bestuurders van elektrische auto's minder vaak aan te sluiten. Veel eigenaren van elektrische auto's rijden misschien niet zo ver mogelijk omdat ze bang zijn dat ze zonder stroom komen te zitten voordat ze een geschikt stopcontact hebben bereikt. Ze krijgen aanwijzingen over hun resterende bereik van een uitlezing op het dashboard, maar software in de auto's van vandaag onderschat het cijfer mogelijk. Die software schat de actieradius op basis van de hoeveelheid energie die de auto gedurende een bepaalde periode heeft verbruikt, zegt Habiballah Rahimi-Eichi van de staat North Carolina, die denkt dat hij en zijn collega's een nauwkeuriger aanpak hebben ontwikkeld. De onderzoekers hebben software ontwikkeld die analyseert hoeveel energie het kost om de bestemming van een bestuurder te bereiken, rekening houdend met realtime omstandigheden zoals verkeer, weer, rijgedrag en de resterende lading in de batterij. Rahimi-Eichi (de hoofdauteur van a papier beschrijven van de software) en Mo-Yuen Chow presenteerde het onderzoek op een conferentie van het Institute of Electrical and Electronics Engineers in november.
Verfijnde routering
Een nieuwe navigatietool van ingenieurs van de University of California, Riverside, zou het energieverbruik van elektrische voertuigen op bepaalde routes kunnen halveren. De onderzoekers gebruiken realtime informatie over de verkeersstroom en houden rekening met wegtype en helling om de meest batterijvriendelijke rit te berekenen. Ze zeggen dat ze in sommige simulaties een auto 25 tot 51 procent minder energie kunnen laten verbruiken dan wanneer de chauffeur een route zou bepalen op basis van de kortste reisafstand of de kortste reistijd. Het onderzoek is uiteengezet in een rapport dat is aangeboden aan de California Energy Commission .
Voedingspanelen
Australische en Amerikaanse onderzoekers hebben carrosseriepanelen ontwikkeld die auto's kunnen aandrijven. Deze supercondensatoren met flexibele film zijn gemaakt van grafeenelektroden met daartussen een gelelektrolyt. Het materiaal kan worden ingebed in het frame van de auto om snelle schokken te geven wanneer de auto accelereert, en ze kunnen binnen enkele minuten worden opgeladen met energie van het remmen. In eerste instantie zou de technologie naast lithium-ion-accu's in auto's kunnen worden gebruikt als extra stroomvoorziening.
Het team hoopt dat op een dag een auto volledig kan worden aangedreven door supercondensatoren die meer energie kunnen opslaan dan een lithium-ionbatterij en meer dan 500 kilometer kunnen rijden. Maar eerst zouden de onderzoekers de juiste materialen moeten vinden om de lading die deze supercondensatoren kunnen opslaan te vergroten, zegt Nunzio Motta, een hoofdonderzoeker bij het Australische Technische Universiteit van Queensland . De wetenschappers moeten ook een nieuwe manier vinden om de grafeenfilms snel genoeg te produceren voor massaproductie, voegt hij eraan toe. Het onderzoek is gepubliceerd in de Journal of Power Sources en nanotechnologie .
De afhaalmaaltijd:
Accu's zijn het duurste onderdeel van een elektrisch voertuig, dus goedkoper maken blijft de meest kosteneffectieve manier om de actieradius te vergroten. (Onderzoekers volgen ook verschillende methoden om het vermogen van batterijen te vergroten en hun levensduur te verlengen; zie een vorige vraag van de week, kunnen we betere batterijen krijgen?) Tesla Motors bouwt een gigafabriek om de productie van lithiumbatterijen op te voeren en schat dat deze kan halveren de kosten van zijn $ 70.000 Model S. Toch zou die goedkopere auto een bereik hebben van slechts 200 mijl.
Met dank aan Brendan Raftery voor het idee. Heb je een grote vraag? Stuur suggesties naar [email protected].