Vinsamlegast athugið að þetta efni er eldra en 1 árs.
Milljarðar dollara hafa verið lagðir í þróun á fastkjarnarafhlöðum á undanförnum árum. Nú telur Toyota, líkt og VW samsteypan, að takmarkinu sé alveg að verða náð. Fastkjarnarafhlaða í venjulegan fjölskyldubíl hefði kostað í framleiðslu árið 2012 heila 12,6 milljarða króna. Nú telja fyrirtækin að framleiðslukostnaðurinn sé kominn niður í ásættanlegt verð. Þá á að vera hægt að fullhlaða slíkar rafhlöður á 10–15 mínútum og eiga fastkjarnarafhlöður að endast í líklega 20 ár eða meira. Hægt á að aka á rafhleðslu þeirra minnst tvöfalt lengri vegalengd en nú er hægt með Lithium-Ion rafhlöðum. Þær innihalda heldur ekki nærri eins mikið af eitruðum þungmálmum að sagt er og tiltölulega lítil hætta er á að í þeim kvikni að sjálfsdáðum.
Milljarðar dollara hafa verið lagðir í þróun á fastkjarnarafhlöðum á undanförnum árum. Nú telur Toyota, líkt og VW samsteypan, að takmarkinu sé alveg að verða náð. Fastkjarnarafhlaða í venjulegan fjölskyldubíl hefði kostað í framleiðslu árið 2012 heila 12,6 milljarða króna. Nú telja fyrirtækin að framleiðslukostnaðurinn sé kominn niður í ásættanlegt verð. Þá á að vera hægt að fullhlaða slíkar rafhlöður á 10–15 mínútum og eiga fastkjarnarafhlöður að endast í líklega 20 ár eða meira. Hægt á að aka á rafhleðslu þeirra minnst tvöfalt lengri vegalengd en nú er hægt með Lithium-Ion rafhlöðum. Þær innihalda heldur ekki nærri eins mikið af eitruðum þungmálmum að sagt er og tiltölulega lítil hætta er á að í þeim kvikni að sjálfsdáðum.
Fréttir 21. apríl 2021

Endingarmiklar og öflugar fastkjarnarafhlöður sagðar vera rétt handan við hornið

Höfundur: Hörður Kristjánsson

Einn stærsti gallinn við lithium-ion bílarafhlöður og aðrar rafhlöður sömu gerðar er að í þeim er seigfljótandi vökvi sem við hraða hleðslu og afhleðslu getur hitnað mjög hratt og valdið íkveikju. Mjög erfitt er að slökkva í slíkum rafhlöðum ef í þeim kviknar. Því hafa vísindamenn reynt frá því um 1950 að finna leiðir til að búa til það sem kalla má fastkjarna-rafhlöður eða „solid-state“ rafhlöður og enn er beðið eftir alvöru lausn á málinu.

Í desember á síðasta ári sagðist bílaframleiðandinn Toyota vera að koma með lausn í rafhlöðumálunum sem leyst gæti núverandi Lithium-Ion rafhlöður af hólmi. Þá ekki bara fyrir bíla, heldur fyrir öll iðnaðartæki. Þær áttu að vera með föstum kjarna og þola mjög hraða hleðslu, eða frá 0-100% á 10 mínútum. Kostur fastkjarnarafhlaða er að þær eiga fræðilega að geta geymt mun meiri orku á stærðareiningu en Lithum-Ion rafhlöðurnar, eða 2 til 8 sinnum meiri orku. Þá er hitinn sem skapast við hleðslu á slíkum rafhlöðum sagður 70-80% minni. Þá eru fastkjarnarafhlöðurnar sagðar innihalda mun minna af eiturefnum en núverandi bílarafhlöður og hafa mun lengri endingartíma.

Toyota kynnir framtíðarlausn með nýjum jepplingi

Þessar rafhlöður voru sagðar koma fram á sjónarsviðið í frumgerð jepplings Toyota (e-TNGA platform) nú í byrjun árs 2021. Talað er um að framleiðsla á slíkum bíl ætti að geta hafist á árunum 2023 til 2024. Ef þetta er rétt, þá væri trúlega vel þess virði hjá þeim sem hyggjast festa kaup á rafbílum nú að bíða með slíka ákvörðun í tvö til þrjú ár.

Toyota hefur, samkvæmt umfjöllun Omaze, unnið að rannsóknum á fastkjarnarafhlöðum síðan 2012 eiga yfir 1.000 einkaleyfi er varða smíði á slíkum rafhlöðum. Það hefur líka hjálpað Toyota og örðum tæknifyrirtækjum að japönsk yfirvöld hafa lagt 19 milljarða dollara í þróun á vetnistækni og þróun á fastkjarnarafhlöðum.

Þegar er byrjað að byggja nauðsynlega innviði til framleiðslu á fastkjarnarafhlöðum Toyota. Þar mun fyrir tækið Mitsui Kinzoku sjá um framleiðslu á efnalausninni í rafhlöðurnar og mun framleiða tugi tonna af þeirri efnablöndu á ári frá og með næsta ári.

Ef ævintýrið með fastkjarnarafhlöður gengur upp með hraðvirkari hleðslu, mun meiri endingu og drægni, er nokkuð ljóst að bílar með núverandi rafhlöðubúnaði verða fljótt verðlitlir á eftirmarkaði.

Árið 2012 hefði fastkjarnabílarfahlaða kostað 12,6 milljarða stykkið

Allt hljómar þetta dásamlega, en það fylgir böggull þessu skammrifi. Framleiðslukostnaður á fatskjarnarafhlöðum er sagður gríðarlegur. Árið 2012 kostaði 100.000 dollara að framleiða eitt 20 amper-stunda fastkjarna-batterí. Rafmagnsbíll myndi þurfa einingu sem samsett væri úr 1.000 slíkum rafhlöðum. Sem sagt, miðað við kostnaðinn árið 2012 myndi slíkt stykki af slíkri rafhlöðu kosta 100 milljónir dollara, eða sem nemur um 12,6 milljörðum íslenskra króna. Dýr yrði þá druslan öll með fjórum hjólum. Greinilegt er að Toyota hefur tekist að yfirvinna þennan kostnaðarþátt fyrst nú er stefnt á fjöldaframleiðslu á næstu þrem árum eða svo.

Annar galli við fastkjarnarafhlöður líkt og Lithium-Ion rafhlöður er orkufall í miklum kulda. Eins hefur verið vandað við endingu. Ef Toyota hyggst fara í framleiðslu á fastkjarnarafhlöðum, þá má telja líklegt að búið sé að yfirvinna þessa galla, að öðrum kosti mætti búast við endalausum lögsóknum óánægðra kaupenda.

Þriðji vandinn er kristallamyndun á anóðum við hleðslu og afhleðslu í hefðbundnum rafhlöðum. Slík kristallamyndun eyðileggur rafhlöðurnar með tímanum. Vísindamenn hafa þó unnið að lausn á þessum vanda síðan 2018.

Volkswagen stefnir á framleiðslu fastkjarnarafhlaða 2025

Tveir aðrir bílaframleiðendur hafa lýst því yfir að þeir hyggjast nota fastkjarnarafhlöður í framtíðinni í sína bíla. Það eru Tesla og Volkswagen Group. Volkswagen segist ætla að hefja slíka framleiðslu 2025 í samstarfi við fyrirtækið QuantumScape. Síðastnefnda fyrirtækið segist þegar hafa yfirunnið öll helstu vandamál sem fylgt hafa framleiðslu á fastkjarnarafhlöðum. Reyndar hefur QuantumScape þegar sannað sitt mál með rafhlöðu sem hægt er að hlaða upp í 80% orkugetu á 15 mínútum. Fyrirtækið er búið að eyða 10 árum og 300 milljónum dollara í rannsóknir og þróunarvinnu vegna þessa. Þá endist rafhlaðan nærri þrefalt lengur en Lithium-Iona rafhlaða og dugar í allt að 800 hleðslur í stað ca 280. Örkuþéttni QuantumScape rafhlöðunnar er sögð um tvöföld á við bestu Lithium-Ion rafhlöðurnar.

Kolvetnasnauðu Queen Anne kartöflurnar fá góðar viðtökur
Fréttir 16. maí 2022

Kolvetnasnauðu Queen Anne kartöflurnar fá góðar viðtökur

Nýverið kom á markað kartaflan Queen Anne frá Þórustaða Kartöflum sem hefur mun ...

Arfgerðin T137 finnst á Botnum og reynist útbreidd á Árskógsströndinni
Fréttir 16. maí 2022

Arfgerðin T137 finnst á Botnum og reynist útbreidd á Árskógsströndinni

Arfgerðar­greiningar á príon­próteini (PrP) kinda eru nú í fullum gangi. Að sögn...

„Ég hef lagt niður vopnin“
Fréttir 13. maí 2022

„Ég hef lagt niður vopnin“

Sigríður Jónsdóttir bóndi og fjölskyldan í Arnarholti í Biskups­tungum ætla að h...

Kúabændur misvel í stakk búnir til að bregðast við versnandi rekstrarhorfum
Fréttir 13. maí 2022

Kúabændur misvel í stakk búnir til að bregðast við versnandi rekstrarhorfum

Herdís Magna Gunnarsdóttir, bóndi á Egilsstöðum á Fljóts­dalshéraði, var kjörin ...

Verndandi arfgerðir gegn riðu nokkuð algengar í íslensku fé á Grænlandi
Fréttir 13. maí 2022

Verndandi arfgerðir gegn riðu nokkuð algengar í íslensku fé á Grænlandi

Sandkoli og hryggleysingjar
Fréttir 13. maí 2022

Sandkoli og hryggleysingjar

Atvinnuveganefnd hefur til umfjöllunar frumvarp þar sem fjallað er um veiðistjór...

Tryggir félagslegan stuðning við bændur
Fréttir 12. maí 2022

Tryggir félagslegan stuðning við bændur

Tryggir félagslegan stuðning við bændur Guðmundur Ingi Guðbrandsson, félags- og ...

Góð grásleppuveiði en verð er of lágt
Fréttir 12. maí 2022

Góð grásleppuveiði en verð er of lágt

Veiðar á grásleppu hafa gengið þokkalega það sem af er yfir­standandi vertíð. Al...