આગામી બુધવાર, નવેમ્બર 24 ના રોજ, ભવિષ્યમાં ડ્રાઇવિંગનું નવીનતમ રાઉન્ડ ટેબલ ચર્ચા કરશે કે કેનેડિયન બેટરી ઉત્પાદનનું ભાવિ કેવું દેખાશે. ભલે તમે આશાવાદી હોવ-તમે ખરેખર માનો છો કે 2035 સુધીમાં તમામ કાર ઇલેક્ટ્રિક થઈ જશે-અથવા તમને લાગે છે કે અમે તે મહત્વાકાંક્ષી લક્ષ્ય સુધી પહોંચી શકીશું નહીં, બેટરીથી ચાલતી કાર અમારા ભવિષ્યનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ છે. જો કેનેડા આ ઇલેક્ટ્રિક ક્રાંતિનો ભાગ બનવા માંગે છે, તો અમારે ભવિષ્યમાં ઓટોમોટિવ પાવર સિસ્ટમના અગ્રણી ઉત્પાદક બનવાનો માર્ગ શોધવાની જરૂર છે. ભવિષ્ય કેવું દેખાય છે તે જોવા માટે, કેનેડામાં અમારા માટે આ બુધવારે ઇસ્ટર્ન સમય અનુસાર સવારે 11:00 વાગ્યે નવીનતમ બેટરી મેન્યુફેક્ચરિંગ રાઉન્ડટેબલ જુઓ.
સોલિડ-સ્ટેટ બેટરી વિશે ભૂલી જાઓ. સિલિકોન એનોડ વિશેના તમામ હાઇપ માટે પણ આ જ છે. ઘર પર ચાર્જ ન થઈ શકતી વેન્ટેડ એલ્યુમિનિયમ-એર બેટરી પણ ઇલેક્ટ્રિક વાહનોની દુનિયાને હલાવી શકતી નથી.
માળખાકીય બેટરી શું છે? સારું, આ એક સારો પ્રશ્ન છે. સદનસીબે મારા માટે, જે ડોળ કરવા નથી માંગતા કે મારી પાસે એન્જિનિયરિંગની કુશળતા નથી, જવાબ સરળ છે. વર્તમાન ઈલેક્ટ્રિક કાર કારમાં સ્થાપિત બેટરીથી ચાલે છે. ઓહ, અમે તેમની ગુણવત્તાને છુપાવવા માટે એક નવો રસ્તો શોધી કાઢ્યો છે, જે આ બધી લિથિયમ-આયન બેટરીઓને ચેસિસના ફ્લોરમાં બનાવવાની છે, "સ્કેટબોર્ડ" પ્લેટફોર્મ બનાવવું જે હવે EV ડિઝાઇનનો સમાનાર્થી છે. પરંતુ તેઓ હજુ પણ કારથી અલગ છે. એક એડ-ઓન, જો તમે ઈચ્છો.
સ્ટ્રક્ચરલ બૅટરી બૅટરી કોષોથી બનેલી આખી ચેસિસ બનાવીને આ દાખલાને તોડી પાડે છે. દેખીતી રીતે સ્વપ્ન સમાન ભાવિમાં, માત્ર લોડ-બેરિંગ ફ્લોર જ નહીં-બૅટરી ધરાવતું હશે, પરંતુ શરીરના અમુક ભાગો-એ-થાંભલા, છત અને તે પણ, જેમ કે સંશોધન સંસ્થાએ બતાવ્યું છે, તે શક્ય છે. એર ફિલ્ટર દબાણયુક્ત રૂમ - માત્ર બેટરીથી સજ્જ નથી, પરંતુ વાસ્તવમાં બેટરી દ્વારા રચાયેલ છે. મહાન માર્શલ મેકલુહાનના શબ્દોમાં કહીએ તો, કાર એ બેટરી છે.
ઠીક છે, જો કે આધુનિક લિથિયમ-આયન બેટરીઓ હાઇ-ટેક લાગે છે, તે ભારે છે. લિથિયમ આયનની ઊર્જા ઘનતા ગેસોલિન કરતાં ઘણી ઓછી છે, તેથી અશ્મિભૂત ઇંધણ વાહનોની સમાન શ્રેણી હાંસલ કરવા માટે, આધુનિક ઇવીમાં બેટરીઓ ખૂબ મોટી છે. બહુ મોટી.
વધુ અગત્યનું, તેઓ ભારે છે. જેમ કે “વાઇડ લોડ” માં ભારે. હાલમાં બેટરીની ઉર્જા ઘનતાની ગણતરી કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા મૂળભૂત સૂત્ર એ છે કે દરેક કિલોગ્રામ લિથિયમ આયન લગભગ 250 વોટ-કલાક વીજળી ઉત્પન્ન કરી શકે છે. અથવા સંક્ષિપ્ત વિશ્વમાં, એન્જિનિયરો પસંદ કરે છે, 250 Wh/kg.
થોડું ગણિત કરો, 100 kWh ની બેટરી એ ટેસ્લા જેવી છે જે મોડેલ S બેટરીમાં પ્લગ કરેલ છે, જેનો અર્થ છે કે તમે જ્યાં પણ જશો, તમે લગભગ 400 kg બેટરી ખેંચી જશો. આ શ્રેષ્ઠ અને સૌથી કાર્યક્ષમ એપ્લિકેશન છે. અમારા સામાન્ય લોકો માટે, 100 kWh ની બેટરીનું વજન લગભગ 1,000 પાઉન્ડ છે તે અનુમાન કરવું વધુ સચોટ હોઈ શકે છે. જેમ કે અડધો ટન.
હવે નવા હમર એસયુટી જેવી કંઈક કલ્પના કરો, જે 213 kWh સુધીની ઓનબોર્ડ પાવર હોવાનો દાવો કરે છે. જો જનરલને કાર્યક્ષમતામાં કેટલીક સફળતા મળે તો પણ ટોચનું હમર હજુ પણ લગભગ એક ટન બેટરી ખેંચશે. હા, તે વધુ આગળ વધશે, પરંતુ આ બધા વધારાના ફાયદાઓને કારણે, રેન્જમાં વધારો બેટરીના બમણા થવાને અનુરૂપ નથી. અલબત્ત, તેની ટ્રકમાં મેચ કરવા માટે વધુ શક્તિશાળી — એટલે કે ઓછું કાર્યક્ષમ — એન્જિન હોવું જોઈએ. હળવા, ટૂંકી શ્રેણીના વિકલ્પોનું પ્રદર્શન. જેમ કે દરેક ઓટોમોટિવ એન્જિનિયર (પછી ભલે તે ઝડપ માટે હોય કે બળતણ અર્થતંત્ર માટે) તમને કહેશે, વજન દુશ્મન છે.
આ તે છે જ્યાં સ્ટ્રક્ચરલ બેટરી આવે છે. હાલના સ્ટ્રક્ચર્સમાં ઉમેરવાને બદલે બૅટરીમાંથી કાર બનાવવાથી, મોટા ભાગનું વધારાનું વજન અદૃશ્ય થઈ જાય છે. અમુક હદ સુધી-એટલે કે, જ્યારે તમામ માળખાકીય વસ્તુઓ બેટરીમાં રૂપાંતરિત થાય છે-કારની ક્રૂઝિંગ રેન્જમાં વધારો થવાથી વજનમાં લગભગ કોઈ ઘટાડો થતો નથી.
જેમ તમે અપેક્ષા કરશો-કારણ કે હું જાણું છું કે તમે ત્યાં બેસીને વિચારી રહ્યા છો કે “કેટલો સરસ વિચાર છે!”-આ ચતુર ઉકેલમાં અવરોધો છે. સૌપ્રથમ એ સામગ્રીમાંથી બેટરી બનાવવાની ક્ષમતામાં નિપુણતા મેળવવી કે જેનો ઉપયોગ કોઈપણ મૂળભૂત બેટરી માટે માત્ર એનોડ અને કેથોડ્સ તરીકે જ નહીં, પણ પર્યાપ્ત મજબૂત-અને ખૂબ જ હળવા તરીકે પણ થઈ શકે! -એક માળખું જે બે ટનની કાર અને તેના મુસાફરોને ટેકો આપી શકે છે, અને આશા છે કે તે સુરક્ષિત રહેશે.
આશ્ચર્યની વાત નથી કે, ચેલમર્સ યુનિવર્સિટી ઓફ ટેક્નોલોજી દ્વારા અત્યાર સુધીની સૌથી શક્તિશાળી સ્ટ્રક્ચરલ બેટરીના બે મુખ્ય ઘટકો અને KTH રોયલ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી, સ્વીડનની બે સૌથી પ્રખ્યાત એન્જિનિયરિંગ યુનિવર્સિટી દ્વારા રોકાણ કરવામાં આવ્યું છે-કાર્બન ફાઇબર અને એલ્યુમિનિયમ. અનિવાર્યપણે, કાર્બન ફાઇબરનો ઉપયોગ નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ તરીકે થાય છે; હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ લિથિયમ આયર્ન ફોસ્ફેટ કોટેડ એલ્યુમિનિયમ ફોઇલનો ઉપયોગ કરે છે. કાર્બન ફાઈબર પણ ઈલેક્ટ્રોન વહન કરે છે, તેથી ભારે ચાંદી અને તાંબાની જરૂર નથી. કેથોડ અને એનોડને ગ્લાસ ફાઇબર મેટ્રિક્સ દ્વારા અલગ રાખવામાં આવે છે જેમાં ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પણ હોય છે, તેથી તે માત્ર ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે લિથિયમ આયનોનું પરિવહન જ કરતું નથી, પરંતુ બંને વચ્ચે માળખાકીય ભારનું વિતરણ પણ કરે છે. આવા દરેક બેટરી સેલનું નોમિનલ વોલ્ટેજ 2.8 વોલ્ટ છે, અને તમામ વર્તમાન ઇલેક્ટ્રિક વાહન બેટરીની જેમ, તેને 400V અથવા તો 800V પણ રોજિંદા ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે સામાન્ય બનાવવા માટે જોડી શકાય છે.
જો કે આ એક સ્પષ્ટ છલાંગ છે, આ હાઈ-ટેક સેલ પણ પ્રાઇમ ટાઈમ માટે બિલકુલ તૈયાર નથી. તેમની ઉર્જા ઘનતા માત્ર એક નજીવી 25 વોટ-કલાક પ્રતિ કિલોગ્રામ છે, અને તેમની માળખાકીય જડતા 25 ગીગાપાસ્કલ્સ (GPa) છે, જે ફ્રેમ ગ્લાસ ફાઈબર કરતાં થોડી વધુ મજબૂત છે. જો કે, સ્વીડિશ નેશનલ સ્પેસ એજન્સીના ભંડોળ સાથે, નવીનતમ સંસ્કરણ હવે એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ ઇલેક્ટ્રોડને બદલે વધુ કાર્બન ફાઇબરનો ઉપયોગ કરે છે, જે સંશોધકો દાવો કરે છે કે તે જડતા અને ઊર્જા ઘનતા ધરાવે છે. વાસ્તવમાં, આ નવીનતમ કાર્બન/કાર્બન બેટરીઓ પ્રતિ કિલોગ્રામ 75 વોટ-કલાક સુધી વીજળી અને 75 GPa નું યંગ મોડ્યુલસ ઉત્પન્ન કરે તેવી અપેક્ષા છે. આ ઉર્જા ઘનતા હજુ પણ પરંપરાગત લિથિયમ-આયન બેટરીથી પાછળ રહી શકે છે, પરંતુ તેની માળખાકીય જડતા હવે એલ્યુમિનિયમ કરતાં વધુ સારી છે. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, આ બેટરીઓમાંથી બનેલી ઈલેક્ટ્રિક વ્હીકલ ચેસીસ ડાયગોનલ બેટરી માળખાકીય રીતે એલ્યુમિનિયમની બનેલી બેટરી જેટલી મજબૂત હોઈ શકે છે, પરંતુ વજન ઘણું ઓછું થઈ જશે.
આ હાઇ-ટેક બેટરીનો પ્રથમ ઉપયોગ લગભગ ચોક્કસપણે ગ્રાહક ઇલેક્ટ્રોનિક્સ છે. ચેલમર્સ પ્રોફેસર લીફ એસ્પે કહ્યું: "થોડા વર્ષોમાં, સ્માર્ટફોન, લેપટોપ અથવા ઇલેક્ટ્રિક સાયકલ બનાવવી સંપૂર્ણપણે શક્ય છે જે આજના વજન કરતાં માત્ર અડધી છે અને વધુ કોમ્પેક્ટ છે." જો કે, જેમ કે પ્રોજેક્ટના પ્રભારી વ્યક્તિએ ધ્યાન દોર્યું, "અમે ખરેખર અહીં ફક્ત અમારી કલ્પના દ્વારા મર્યાદિત છીએ."
બેટરી એ માત્ર આધુનિક ઇલેક્ટ્રિક વાહનોનો આધાર નથી, પણ તેની સૌથી નબળી કડી પણ છે. સૌથી આશાવાદી આગાહી પણ વર્તમાન ઊર્જા ઘનતા કરતાં બમણી જ જોઈ શકે છે. જો આપણે બધાએ વચન આપ્યું હોય તે અવિશ્વસનીય શ્રેણી મેળવવા માંગતા હોય તો - અને એવું લાગે છે કે દર અઠવાડિયે કોઈ ચાર્જ દીઠ 1,000 કિલોમીટરનું વચન આપે છે? - આપણે કારમાં બેટરી ઉમેરવા કરતાં વધુ સારું કરવું પડશે: આપણે બેટરીમાંથી કાર બનાવવી પડશે.
નિષ્ણાતો કહે છે કે કોકીહલ્લા હાઇવે સહિત કેટલાક ક્ષતિગ્રસ્ત માર્ગોના કામચલાઉ સમારકામમાં ઘણા મહિનાઓ લાગશે.
પોસ્ટમીડિયા સક્રિય પરંતુ ખાનગી ચર્ચા મંચ જાળવવા માટે પ્રતિબદ્ધ છે અને તમામ વાચકોને અમારા લેખો પર તેમના મંતવ્યો શેર કરવા પ્રોત્સાહિત કરે છે. વેબસાઇટ પર ટિપ્પણીઓ દેખાવામાં એક કલાક જેટલો સમય લાગી શકે છે. અમે તમને તમારી ટિપ્પણીઓને સંબંધિત અને આદરપૂર્ણ રાખવા માટે કહીએ છીએ. અમે ઈમેલ સૂચનાઓ સક્ષમ કરી છે-જો તમને ટિપ્પણીનો પ્રતિસાદ પ્રાપ્ત થાય, જો તમે અનુસરો છો તે ટિપ્પણી થ્રેડ અપડેટ કરવામાં આવે છે, અથવા જો તમે વપરાશકર્તાની ટિપ્પણીને અનુસરો છો, તો તમને હવે એક ઇમેઇલ પ્રાપ્ત થશે. ઇમેઇલ સેટિંગ્સને કેવી રીતે સમાયોજિત કરવી તે અંગે વધુ માહિતી અને વિગતો માટે કૃપા કરીને અમારા સમુદાય દિશાનિર્દેશોની મુલાકાત લો.