Ô tô điện chạy 1.000km không cần sạc
- Toyota “bắt tay” Mazda hợp tác phát triển ô tô điện
- Vén màn siêu môtô điện mạnh nhất thế giới
- Những dòng môtô điện đắt và độc nhất thế giới
Trung bình mỗi ngày một người Mỹ lái xe khoảng 30 dặm (tương đương 48km). Với quãng đường trên, các tài xế xe ô tô điện chỉ có thể đi khoảng 3 lần cho một lần sạc điện. Ðiều này quả là bất tiện với những người phải đi làm xa. Và cũng chính là một trong những lý do khiến những xe chạy bằng xăng vẫn thống trị trên thị trường. Xe chạy bằng xăng nhiều, gây khí thải nhiều, gây ô nhiễm nhiều…
Một nhóm các nhà khoa học đang nghiên cứu để có thể phát triển ngành ô tô điện nhằm giảm bớt những lo sợ này. Bà Mareike Wolter, Giám đốc dự án Hệ thống lưu trữ năng lượng di động ở Fraunhofer-Gesellschaft, Dresden, Đức, cùng với đồng nghiệp nghiên cứu cho ra một loại pin mới. Loại pin này sẽ cung cấp điện cho một chiếc xe hơi điện chạy khoảng 620 dặm (tương đương 1.000km) cho một lần sạc.
Bà Wolter cho biết dự án này bắt đầu cách đây 3 năm khi các nhà nghiên cứu từ Fraunhofer cũng như Hệ thống kỹ thuật ứng dụng ThyssenKrupp và Kỹ thuật ô tô IAV bắt đầu thảo luận về việc làm thế nào có thể cải thiện mật độ năng lượng của pin ô tô. Họ đã chuyển sang nghiên cứu những chiếc xe điện toàn diện phổ biến ở Tesla, như một điểm khởi đầu.
Chiếc xe mới nhất của Tesla, Model S 100D có túi pin 100kw/h, có thể chạy khoảng 335 dặm (540 km). Túi có kích thước lớn, dài 4,8m, rộng 1,8m và dày 12cm. Nó chứa hơn 8.000 pin lithium-ion, mỗi túi được đóng gói riêng trong một xilanh có chiều cao 6-7cm và rộng khoảng 2cm.
Theo bà Wolter: “Nếu chúng ta có thể sử dụng không gian giống như pin ở Tesla, nhưng cải thiện mật độ năng lượng thì cuối cùng có thể chạy 1.000 km, điều này sẽ thật tuyệt vời. Và để làm được điều này sẽ phải tinh chế các vật liệu bên trong pin giúp nó có thể chứa nhiều năng lượng. Nhưng một cách khác nữa là cải tiến toàn bộ thiết kế của hệ thống này”.
Gần 50% pin dành cho các bộ phận như thùng máy; cực âm, cực dương của pin; chất điện phân; chất lỏng vận chuyển các hạt tích điện. Việc thêm khoảng trống bên trong xe là cần thiết để nối điện các gói pin vào hệ thống điện của xe.
“Có rất nhiều không gian lãng phí”, bà Wolter nói. “Theo chúng tôi, xe của các bạn có rất nhiều thành phần không hoạt động trong hệ thống, và đó là vấn đề”. Và các nhà khoa học đã quyết định thiết kế lại toàn bộ.
Theo đó, họ đã phải tháo bỏ vỏ bọc pin và thiết kế chúng mỏng dạng tấm thay vì xi lanh. Tấm kim loại của họ ðýợc phủ một vật liệu chứa nãng lýợng từ bột gốm pha trộn với chất kết dính polymer. Một mặt là cực âm và phía bên kia là cực dýõng.
Các nhà nghiên cứu ðã xếp chồng nhiều tấm lên nhau, tạo thành điện cực lưỡng cực, tách các điện cực bằng các lớp mỏng điện phân và một vật liệu ngăn cản các điện tích mất đi. Mục tiêu của dự án là xây dựng hệ thống pin phù hợp với không gian chiếc xe của Tesla cũng như các phương tiện điện khác.
"Chúng tôi có thể đặt nhiều điện cực hơn để lưu trữ năng lượng trong cùng một không gian” – Wolter nói. Bà cũng cho biết thêm, mục tiêu của các nhà nghiên cứu là sớm có một hệ thống như vậy để sẵn sàng thử nghiệm trên xe hơi vào năm 2020.