ຄວາມລັບຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຂອງແບັດເຕີຣີທີ່ສາມາດສາກໄຟໄດ້ອາດຈະຢູ່ທີ່ການຍອມຮັບຄວາມແຕກຕ່າງ. ການສ້າງແບບຈຳລອງໃໝ່ກ່ຽວກັບວິທີທີ່ແບັດເຕີຣີ lithium-ion ໃນຊຸດເສື່ອມສະພາບສະແດງໃຫ້ເຫັນວິທີການປັບແຕ່ງການສາກໄຟໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມຈຸຂອງແຕ່ລະແບັດເຕີຣີ ເພື່ອໃຫ້ແບັດເຕີຣີ EV ສາມາດຮັບມືກັບຮອບວຽນການສາກໄຟໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ປ້ອງກັນຄວາມລົ້ມເຫຼວ.

ການຄົ້ນຄວ້າ, ເຜີຍແຜ່ໃນວັນທີ 5 ພະຈິກ ໃນທຸລະກຳ IEEE ກ່ຽວກັບເຕັກໂນໂລຊີລະບົບຄວບຄຸມ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຄຸ້ມຄອງປະລິມານກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫຼໄປຫາແຕ່ລະເຊວໃນຊຸດຢ່າງຫ້າວຫັນ, ແທນທີ່ຈະສົ່ງປະຈຸໄຟຟ້າຢ່າງເປັນເອກະພາບ, ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສວມໃສ່ ແລະ ການຊຸດໂຊມໄດ້ແນວໃດ. ວິທີການດັ່ງກ່າວຊ່ວຍໃຫ້ແຕ່ລະເຊວມີຊີວິດທີ່ດີທີ່ສຸດ - ແລະ ຍາວນານທີ່ສຸດ.

ອີງຕາມອາຈານສອນຢູ່ສະແຕນຟອດ ແລະ ຜູ້ຂຽນການສຶກສາອາວຸໂສ Simona Onori, ການຈຳລອງໃນເບື້ອງຕົ້ນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າແບັດເຕີຣີທີ່ຈັດການດ້ວຍເທັກໂນໂລຢີໃໝ່ສາມາດຮັບມືກັບຮອບວຽນການສາກ-ປ່ອຍປະຈຸໄດ້ຢ່າງໜ້ອຍ 20%, ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີການສາກໄວເລື້ອຍໆກໍຕາມ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ແບັດເຕີຣີໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍຂຶ້ນ.

ຄວາມພະຍາຍາມສ່ວນໃຫຍ່ທີ່ຜ່ານມາເພື່ອຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບັດເຕີຣີລົດໄຟຟ້າແມ່ນສຸມໃສ່ການປັບປຸງການອອກແບບ, ວັດສະດຸ ແລະ ການຜະລິດແບັດເຕີຣີດ່ຽວ, ໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກການທີ່ວ່າ, ເຊັ່ນດຽວກັບການເຊື່ອມຕໍ່ໃນຕ່ອງໂສ້, ຊຸດແບັດເຕີຣີຈະດີເທົ່າກັບແບັດເຕີຣີທີ່ອ່ອນແອທີ່ສຸດເທົ່ານັ້ນ. ການສຶກສາໃໝ່ເລີ່ມຕົ້ນດ້ວຍຄວາມເຂົ້າໃຈວ່າໃນຂະນະທີ່ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ອ່ອນແອແມ່ນສິ່ງທີ່ຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້ - ເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ສົມບູນແບບໃນການຜະລິດ ແລະ ເນື່ອງຈາກວ່າບາງຈຸລັງເສື່ອມສະພາບໄວກວ່າຈຸລັງອື່ນໆຍ້ອນວ່າພວກມັນໄດ້ຮັບຄວາມກົດດັນເຊັ່ນ: ຄວາມຮ້ອນ - ພວກມັນບໍ່ຈຳເປັນຕ້ອງເຮັດໃຫ້ຊຸດແບັດເຕີຣີທັງໝົດເສຍຫາຍ. ສິ່ງສຳຄັນແມ່ນການປັບແຕ່ງອັດຕາການສາກໄຟໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມຈຸທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງແຕ່ລະຈຸລັງເພື່ອປ້ອງກັນຄວາມລົ້ມເຫຼວ.

“ຖ້າບໍ່ໄດ້ຮັບການແກ້ໄຂຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຈຸລັງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ອາຍຸການໃຊ້ງານ, ສຸຂະພາບ ແລະ ຄວາມປອດໄພຂອງຊຸດແບັດເຕີຣີ ແລະ ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິກ່ອນໄວອັນຄວນ,” Onori ກ່າວ, ເຊິ່ງເປັນຜູ້ຊ່ວຍສາດສະດາຈານດ້ານວິສະວະກຳວິທະຍາສາດພະລັງງານຢູ່ໂຮງຮຽນຄວາມຍືນຍົງ Stanford Doerr. “ວິທີການຂອງພວກເຮົາເຮັດໃຫ້ພະລັງງານໃນແຕ່ລະຈຸລັງໃນຊຸດເທົ່າທຽມກັນ, ເຮັດໃຫ້ຈຸລັງທັງໝົດກັບຄືນສູ່ສະພາບປະຈຸໄຟຟ້າສຸດທ້າຍໃນລັກສະນະທີ່ສົມດຸນ ແລະ ປັບປຸງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຊຸດແບັດເຕີຣີ.”

ໄດ້ຮັບແຮງບັນດານໃຈໃຫ້ສ້າງແບັດເຕີຣີ້ທີ່ແລ່ນໄດ້ຫຼາຍລ້ານໄມລ໌

ສ່ວນໜຶ່ງຂອງແຮງກະຕຸ້ນສຳລັບການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ນີ້ແມ່ນຍ້ອນກັບການປະກາດໃນປີ 2020 ໂດຍ Tesla, ບໍລິສັດລົດໄຟຟ້າ, ກ່ຽວກັບການເຮັດວຽກກ່ຽວກັບ "ແບັດເຕີຣີລ້ານໄມລ໌." ນີ້ຈະເປັນແບັດເຕີຣີທີ່ສາມາດໃຫ້ພະລັງງານແກ່ລົດໄດ້ 1 ລ້ານໄມລ໌ ຫຼື ຫຼາຍກວ່ານັ້ນ (ດ້ວຍການສາກໄຟເປັນປະຈຳ) ກ່ອນທີ່ຈະຮອດຈຸດທີ່, ເຊັ່ນດຽວກັບແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນໃນໂທລະສັບ ຫຼື ແລັບທັອບເກົ່າ, ແບັດເຕີຣີຂອງລົດໄຟຟ້າມີປະຈຸໜ້ອຍເກີນໄປທີ່ຈະໃຊ້ງານໄດ້.

ແບັດເຕີຣີດັ່ງກ່າວຈະເກີນການຮັບປະກັນປົກກະຕິຂອງຜູ້ຜະລິດລົດຍົນສຳລັບແບັດເຕີຣີລົດໄຟຟ້າເປັນເວລາແປດປີ ຫຼື 100,000 ໄມລ໌. ເຖິງແມ່ນວ່າຊຸດແບັດເຕີຣີຈະໝົດອາຍຸການຮັບປະກັນເປັນປະຈຳ, ແຕ່ຄວາມໝັ້ນໃຈຂອງຜູ້ບໍລິໂພກໃນລົດໄຟຟ້າສາມາດໄດ້ຮັບການສະໜັບສະໜູນຖ້າການປ່ຽນຊຸດແບັດເຕີຣີທີ່ມີລາຄາແພງກາຍເປັນເລື່ອງທີ່ຫາຍາກຂຶ້ນ. ແບັດເຕີຣີທີ່ຍັງສາມາດຮັກສາການສາກໄຟໄດ້ຫຼັງຈາກສາກໄຟຫຼາຍພັນຄັ້ງຍັງສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ລົດບັນທຸກທີ່ໃຊ້ພະລັງງານໄຟຟ້າໃນໄລຍະຍາວງ່າຍຂຶ້ນ, ແລະ ສຳລັບການນຳໃຊ້ລະບົບທີ່ເອີ້ນວ່າລະບົບການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງລົດກັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງແບັດເຕີຣີລົດໄຟຟ້າຈະເກັບຮັກສາ ແລະ ສົ່ງພະລັງງານທົດແທນສຳລັບຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ.

ທ່ານ Onori ກ່າວວ່າ “ຕໍ່ມາໄດ້ມີການອະທິບາຍວ່າແນວຄວາມຄິດຂອງແບັດເຕີຣີ້ທີ່ແລ່ນໄດ້ໄລຍະທາງຫຼາຍລ້ານໄມລ໌ບໍ່ແມ່ນເຄມີສາດໃໝ່, ແຕ່ເປັນພຽງວິທີການໃຊ້ງານແບັດເຕີຣີ້ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ມັນໃຊ້ລະດັບການສາກໄຟເຕັມທີ່.” ການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໄດ້ສຸມໃສ່ແບັດເຕີຣີ້ lithium-ion ດ່ຽວ, ເຊິ່ງໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະບໍ່ສູນເສຍຄວາມສາມາດໃນການສາກໄຟໄວເທົ່າກັບຊຸດແບັດເຕີຣີ້ເຕັມ.

ດ້ວຍຄວາມສົນໃຈ, Onori ແລະນັກຄົ້ນຄວ້າສອງຄົນໃນຫ້ອງທົດລອງຂອງນາງ - ນັກວິຊາການຫຼັງປະລິນຍາເອກ Vahid Azimi ແລະນັກສຶກສາປະລິນຍາເອກ Anirudh Allam - ໄດ້ຕັດສິນໃຈສືບສວນວ່າການຄຸ້ມຄອງແບບສ້າງສັນຂອງປະເພດແບັດເຕີຣີທີ່ມີຢູ່ສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຊຸດແບັດເຕີຣີເຕັມ, ເຊິ່ງອາດຈະມີຫຼາຍຮ້ອຍຫຼືຫຼາຍພັນເຊວໄດ້ແນວໃດ.

ຮູບແບບແບັດເຕີຣີທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ

ໃນຂັ້ນຕອນທຳອິດ, ນັກວິໄຈໄດ້ສ້າງແບບຈຳລອງຄອມພິວເຕີທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງກ່ຽວກັບພຶດຕິກຳຂອງແບັດເຕີຣີ ເຊິ່ງສະແດງເຖິງການປ່ຽນແປງທາງດ້ານຮ່າງກາຍ ແລະ ເຄມີທີ່ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນແບັດເຕີຣີໃນລະຫວ່າງອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງມັນຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ການປ່ຽນແປງເຫຼົ່ານີ້ບາງຢ່າງເກີດຂຶ້ນພາຍໃນເວລາພຽງບໍ່ເທົ່າໃດວິນາທີ ຫຼື ນາທີ - ບາງອັນໃຊ້ເວລາຫຼາຍເດືອນ ຫຼື ແມ່ນແຕ່ຫຼາຍປີ.

ທ່ານ Onori ຜູ້ອຳນວຍການຫ້ອງທົດລອງຄວບຄຸມພະລັງງານ Stanford ກ່າວວ່າ "ຕາມທີ່ພວກເຮົາຮູ້, ບໍ່ມີການສຶກສາໃດໆກ່ອນໜ້ານີ້ທີ່ໄດ້ໃຊ້ຮູບແບບແບັດເຕີຣີຫຼາຍຂະໜາດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງທີ່ພວກເຮົາສ້າງຂຶ້ນມາ."

ການແລ່ນການຈຳລອງກັບຮູບແບບຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຊຸດແບັດເຕີຣີທີ່ທັນສະໄໝສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວບຄຸມໄດ້ໂດຍການຮັບເອົາຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງຈຸລັງທີ່ປະກອບເປັນສ່ວນປະກອບຂອງມັນ. Onori ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານໄດ້ວາດພາບຮູບແບບຂອງເຂົາເຈົ້າທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອນໍາພາການພັດທະນາລະບົບການຈັດການແບັດເຕີຣີໃນຊຸມປີຕໍ່ໜ້າ ເຊິ່ງສາມາດນຳໃຊ້ໄດ້ງ່າຍໃນການອອກແບບຍານພາຫະນະທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ.

ບໍ່ພຽງແຕ່ຍານພາຫະນະໄຟຟ້າເທົ່ານັ້ນທີ່ຈະໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດ. Onori ກ່າວວ່າ ເກືອບທຸກແອັບພລິເຄຊັນທີ່ "ເນັ້ນໜັກໃສ່ແບັດເຕີຣີຫຼາຍ" ອາດເປັນຜູ້ສະໝັກທີ່ດີສຳລັບການຄຸ້ມຄອງທີ່ດີກວ່າໂດຍອີງໃສ່ຜົນໄດ້ຮັບໃໝ່. ຕົວຢ່າງໜຶ່ງ? ເຮືອບິນຄ້າຍຄືກັບໂດຣນທີ່ມີການຂຶ້ນ ແລະ ລົງຈອດແນວຕັ້ງດ້ວຍໄຟຟ້າ, ບາງຄັ້ງເອີ້ນວ່າ eVTOL, ເຊິ່ງຜູ້ປະກອບການບາງຄົນຄາດວ່າຈະດຳເນີນການເປັນລົດແທັກຊີທາງອາກາດ ແລະ ໃຫ້ບໍລິການການເຄື່ອນທີ່ທາງອາກາດໃນຕົວເມືອງອື່ນໆໃນໄລຍະທົດສະວັດຕໍ່ໄປ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ແອັບພລິເຄຊັນອື່ນໆສຳລັບແບັດເຕີຣີລິທຽມໄອອອນທີ່ສາມາດສາກໄຟໄດ້ກໍ່ເປັນທີ່ສົນໃຈ, ລວມທັງການບິນທົ່ວໄປ ແລະ ການເກັບຮັກສາພະລັງງານທົດແທນໃນຂະໜາດໃຫຍ່.

ທ່ານ Onori ກ່າວວ່າ “ແບັດເຕີຣີ Lithium-ion ໄດ້ປ່ຽນແປງໂລກໃນຫຼາຍດ້ານແລ້ວ. ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ພວກເຮົາຈະໄດ້ຮັບຫຼາຍເທົ່າທີ່ຈະຫຼາຍໄດ້ຈາກເທັກໂນໂລຢີການຫັນປ່ຽນນີ້ ແລະ ຜູ້ສືບທອດຂອງມັນທີ່ຈະມາເຖິງ.”