หลายคนเชื่อว่าอนาคตของอุตสาหกรรมยานยนต์สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า มีการเรียกเก็บเงินในต่างประเทศซึ่งรถยนต์บางคันที่ขายได้ทุกปีต้องเป็นไฮบริดหรือวิ่งด้วยไฟฟ้าดังนั้นเงินจึงถูกลงทุนไม่เพียง แต่ในการโฆษณารถยนต์ดังกล่าว แต่ยังรวมถึงการก่อสร้างสถานีบริการน้ำมันด้วย
แต่หลายคนก็ยังรอรถยนต์ไฟฟ้าจะกลายเป็นคู่แข่งที่แท้จริงกับรถยนต์แบบดั้งเดิม หรืออาจจะเป็นเมื่อเวลาในการชาร์จลดลงและอายุการใช้งานแบตเตอรี่เพิ่มขึ้น? บางทีแบตเตอรี่กราฟีนอาจช่วยมนุษยชาติในเรื่องนี้
กราฟีนคืออะไร?
ปฏิวัติวงการวัสดุยุคใหม่ ที่สุดที่เบาที่สุดและแข็งแกร่งที่สุด นำไฟฟ้าได้มากที่สุด - ทั้งหมดเกี่ยวกับกราฟีน ซึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าโครงตาข่ายคาร์บอนสองมิติที่มีความหนาเพียงอะตอมเดียว ผู้สร้างกราฟีน Konstantin Novoselov และ Andrey Geim ได้รับรางวัลโนเบล โดยปกติเป็นเวลานานระหว่างการค้นพบและจุดเริ่มต้นของการใช้งานจริงของการค้นพบนี้ในทางปฏิบัติบางครั้งถึงสิบปี แต่ graphene ไม่ได้รับชะตากรรมดังกล่าว บางทีนี่อาจเป็นเพราะ Novoselov และ Geim ไม่ได้ปิดบังเทคโนโลยีการผลิต
พวกเขาไม่เพียงแต่บอกคนทั้งโลกเกี่ยวกับเธอแต่ยังแสดง: มีวิดีโอบน YouTube ที่ Konstantin Novoselov พูดถึงรายละเอียดเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้ ดังนั้นบางทีเร็ว ๆ นี้เราจะสามารถสร้างแบตเตอรี่กราฟีนด้วยมือของเราเอง
พัฒนาการ
ความพยายามในการใช้กราฟีนนั้นแทบจะเป็นทุกสาขาของวิทยาศาสตร์ ผ่านการทดสอบในแผงโซลาร์เซลล์ หูฟัง ตัวเรือน และแม้กระทั่งพยายามรักษามะเร็ง อย่างไรก็ตาม ในขณะนี้ หนึ่งในสิ่งที่มีแนวโน้มและจำเป็นที่สุดสำหรับมนุษยชาติคือแบตเตอรี่แบบกราฟีน โปรดจำไว้ว่าด้วยความได้เปรียบที่ปฏิเสธไม่ได้เช่นเชื้อเพลิงราคาถูกและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม รถยนต์ไฟฟ้ามีข้อเสียอย่างร้ายแรง - ความเร็วสูงสุดที่ค่อนข้างต่ำและสำรองพลังงานได้ไม่เกินสามร้อยกิโลเมตร
การแก้ปัญหาแห่งศตวรรษ
แบตเตอรี่กราฟีนใช้งานได้เหมือนกันเป็นหลัก เช่น ตะกั่วที่มีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นด่างหรือเป็นกรด หลักการนี้เป็นปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี โครงสร้างของแบตเตอรี่กราฟีนคล้ายกับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง ซึ่งแคโทดคือโค้กถ่านหิน ซึ่งมีองค์ประกอบใกล้เคียงกับคาร์บอนบริสุทธิ์
อย่างไรก็ตาม แม้แต่ตอนนี้ในหมู่วิศวกรการพัฒนาแบตเตอรี่กราฟีนมีสองทิศทางที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน ในสหรัฐอเมริกา นักวิทยาศาสตร์เสนอให้สร้างแคโทดจากแผ่นกราฟีนและแผ่นซิลิกอนที่กระจายตัวกัน และขั้วบวกจากลิเธียมโคบอลต์แบบคลาสสิก วิศวกรชาวรัสเซียได้ค้นพบวิธีแก้ไขปัญหาอื่นแล้ว เกลือลิเธียมที่เป็นพิษและมีราคาแพงสามารถแทนที่ด้วยแมกนีเซียมออกไซด์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและราคาถูกกว่า ความจุของแบตเตอรี่จะเพิ่มขึ้นในทุกกรณีโดยการเพิ่มอัตราการผ่านของไอออนจากอิเล็กโทรดหนึ่งไปยังอีกอิเล็กโทรด สิ่งนี้ทำได้เนื่องจากกราฟีนมีการซึมผ่านทางไฟฟ้าสูงและความสามารถในการสะสมประจุไฟฟ้า
ความคิดเห็นของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับนวัตกรรมแบ่งออกเป็น:วิศวกรชาวรัสเซียอ้างว่าแบตเตอรี่กราฟีนมีความจุมากกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถึงสองเท่า ในขณะที่เพื่อนร่วมงานชาวต่างชาติอ้างว่ามีแบตเตอรี่เพียง 10 ก้อน
แบตเตอรี่กราฟีนมีการผลิตจำนวนมากการผลิตในปี 2558 ตัวอย่างเช่น บริษัท Graphenano ของสเปนกำลังทำสิ่งนี้อยู่ ผู้ผลิตกล่าวว่าการใช้แบตเตอรี่เหล่านี้ในยานพาหนะไฟฟ้าที่ไซต์โลจิสติกส์แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติของแบตเตอรี่แคโทดแบบกราฟีน ใช้เวลาเพียงแปดนาทีในการชาร์จจนเต็ม แบตเตอรี่กราฟีนยังสามารถเพิ่มความยาวเส้นทางสูงสุดได้อีกด้วย กำลังชาร์จ 1,000 กม. แทนที่จะเป็นสามร้อย - นี่คือสิ่งที่ บริษัท Graphenano ต้องการเสนอให้กับผู้บริโภค
สเปนและจีน
บริษัทจีนร่วมมือกับ GraphenanoChint ซึ่งซื้อหุ้น 10% ในบริษัทสัญชาติสเปนเป็นเงิน 18 ล้านยูโร กองทุนร่วมจะใช้สร้างโรงงานที่มีสายการผลิตยี่สิบสาย โครงการได้รับเงินลงทุนไปแล้วประมาณ 30 ล้าน ซึ่งจะลงทุนในการติดตั้งอุปกรณ์และว่าจ้างพนักงาน ตามแผนเดิม โรงงานควรจะเริ่มผลิตแบตเตอรี่ได้ประมาณ 80 ล้านก้อน ในระยะแรก จีนควรกลายเป็นตลาดหลัก จากนั้นจึงวางแผนเริ่มส่งสินค้าไปยังประเทศอื่นๆ
ขั้นที่สอง จินต์พร้อมแล้วลงทุน 350 ล้านยูโรสำหรับการก่อสร้างโรงงานแห่งอื่น ซึ่งจะมีพนักงานประมาณห้าพันคน ตัวเลขเหล่านี้ไม่น่าแปลกใจเมื่อคุณพิจารณาว่ารายได้รวมจะอยู่ที่ประมาณสามพันล้านยูโร นอกจากนี้ จีนซึ่งขึ้นชื่อเรื่องปัญหาสิ่งแวดล้อมจะได้รับ "เชื้อเพลิง" ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและราคาถูก อย่างไรก็ตาม อย่างที่เราสังเกตได้ นอกจากคำพูดที่ดัง โลกไม่เห็นอะไรเลย มีเพียงแบบจำลองทดสอบเท่านั้น แม้ว่า Volkswagen จะประกาศความตั้งใจที่จะร่วมมือกับ Graphenano
ความคาดหวังและความเป็นจริง
มันคือปี 2017 ซึ่งหมายความว่า Graphenanoมีส่วนร่วมในการผลิตแบตเตอรี่ "จำนวนมาก" เป็นเวลาสองปี แต่การได้พบกับรถยนต์ไฟฟ้าบนท้องถนนนั้นหายากไม่เพียง แต่สำหรับรัสเซียเท่านั้น ข้อกำหนดและข้อมูลทั้งหมดที่ออกโดยบริษัทค่อนข้างคลุมเครือ โดยทั่วไปแล้ว สิ่งเหล่านี้ไม่ได้ไปไกลกว่าแนวคิดทางทฤษฎีที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าพารามิเตอร์ใดที่แบตเตอรี่กราฟีนควรมีสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
นอกจากนี้จนถึงตอนนี้ทุกอย่างที่นำเสนอสำหรับทั้งผู้บริโภคและนักลงทุน นี่เป็นเพียงแบบจำลองคอมพิวเตอร์ ไม่มีต้นแบบจริง การเพิ่มปัญหาคือความจริงที่ว่ากราฟีนเป็นวัสดุที่มีราคาแพงมากในการผลิต แม้จะมีข้อความดังของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวิธีการ "พิมพ์บนเข่า" ในขั้นตอนนี้คุณสามารถลดต้นทุนของส่วนประกอบบางอย่างเท่านั้น
กราฟีนกับตลาดโลก
นักทฤษฎีสมคบคิดจะบอกว่าไม่มีใครได้ประโยชน์จากรูปลักษณ์ของรถคันนี้เพราะจากนั้นน้ำมันจะไหลเข้าสู่พื้นหลังซึ่งหมายความว่ารายได้จากการผลิตจะลดลงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้มากว่าวิศวกรพบปัญหาบางอย่าง แต่พวกเขาไม่ต้องการโฆษณา ตอนนี้ได้ยินคำว่า "กราฟีน" หลายคนคิดว่ามันเป็นวัสดุแห่งอนาคตดังนั้นบางทีนักวิทยาศาสตร์อาจไม่ต้องการทำลายชื่อเสียงของมัน
ปัญหาการพัฒนา
อย่างไรก็ตาม อาจเป็นได้ว่าวัสดุนวัตกรรมจริงๆ ดังนั้นแนวทางจึงต้องการแนวทางที่เหมาะสม เป็นไปได้ว่าแบตเตอรี่ที่ใช้กราฟีนควรแตกต่างจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือแบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ทั่วไป
มีอีกทฤษฎีหนึ่งGraphenano Corp. กล่าวว่าแบตเตอรี่ใหม่ชาร์จในเวลาเพียงแปดนาที ผู้เชี่ยวชาญยืนยันว่าเป็นไปได้จริง ๆ เฉพาะกำลังของแหล่งจ่ายไฟต้องมีอย่างน้อยหนึ่งเมกะวัตต์ ซึ่งเป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่โรงงาน แต่ไม่ใช่ที่บ้าน การสร้างสถานีบริการน้ำมันจำนวนเพียงพอที่มีความจุดังกล่าวจะต้องใช้เงินเป็นจำนวนมาก ราคาของการชาร์จหนึ่งครั้งจะค่อนข้างสูง ดังนั้นแบตเตอรี่กราฟีนสำหรับรถยนต์จะไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ใดๆ
การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีที่ปฏิวัติวงการพวกเขาได้รวมเข้ากับตลาดโลกมาเป็นเวลานาน จำเป็นต้องทำการทดสอบหลายครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์นั้นปลอดภัย ดังนั้นบางครั้งการเปิดตัวอุปกรณ์เทคโนโลยีใหม่จึงล่าช้าไปหลายปี
