全米科学アカデミーは、石油とガスの利害関係者の頭を横切るショットで、電気自動車やその他のクリーンテクノロジーの助けを借りて、今ここでディーゼルやその他の炭化水素燃料の使用を30％削減できると計算しています。 。 たまたま、NanoGrafと呼ばれる国防総省の請負業者が、EVバッテリー用の新しいシリコンフォーミュラを導入しました。これにより、陸軍は30％のマークを遅かれ早かれ打ち負かすことができます。
米軍は炭化水素燃料を30％節約できる
明確にするために、NASはすぐに将来の全電気軍を予想していません。 このレポートは、EVバッテリーの重量とサイズ、および電気の利用可能性が、現在の世代の電気自動車を普通の古いガス自動車と比較して不利にする要因であるフィールドユースケースをカバーしています。
今週の初めに、NASは、見出しから始めて、その点を打ち明けた新しいレポートのプレスリリースを発行しました。米軍は炭化水素燃料を使い続けるべきです 新しいレポートによると、戦場での主要なエネルギー源として使用されます。
見出しは、新しいレポートが炭化水素燃料についてのみであり、そうではないことを示唆しています。 それはまた、石油やガスの利害関係者が応援することはほとんどない化石エネルギーの使用を減らすことでもあります。 新しいレポートは、やや面倒なタイトルで表示されます。未来の米軍に力を与えるに設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」
NASのプレスリリースは、EVバッテリーが戦場での使用に適していない理由をすべて取り除いた後、最終的にXNUMX番目の段落のあたりでそれを認めています。
「しかし、報告書によると、ICE、発電機、パワー エレクトロニクス、バッテリー ストレージを使用するハイブリッド技術は有望な選択肢であり、陸軍はすでに作業を開始しています」とプレス リリースはしぶしぶ認めています。 「全体として、報告書で推奨されている行動は、フィールドに輸送するために必要な燃料を32%削減できると予測されており、これは主に今日利用可能な技術に基づいています。」
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一方、「現場への輸送」についてそのことを理解した場合、それが調査全体の鍵となります。 陸軍の要請により、NASは、2035年までの特定のユースケース（つまり、装甲旅団戦闘団）での燃料消費の見通しを詳しく調べました。
それが、報告書が短期的に炭化水素を継続して使用する必要性について述べている理由を説明しています。 装甲戦闘旅団は燃料の使用量が多いことで知られているため、NASの調査は、電気自動車と再生可能エネルギーの最悪のシナリオを表しています。
国防総省向けの新しいEVバッテリー
将来の全電気軍に関しては、米国国防総省はすでに2035年を過ぎて見ています。その多くの（多くの）クリーンテクノロジーR＆Dプロジェクトの中で、DODは支援しています 新しいバッテリー式 によって開発されました ナノグラフ.
今週初め、NanoGrafは、記録的な「シリコンアノードセルのエネルギー密度の飛躍的進歩により、家電製品、電気自動車、軍事機器などの充電サイクルを長持ちさせ、軽量化し、充電サイクルを短縮できる」と発表しました。
確かに、私たちはいつもそれを聞いていますが、シリコンとDODの両方が、ノースウェスタン大学やエネルギー省のアルゴンヌ国立研究所などの他のNanoGraf関連会社と一緒に同じプレスリリースに一緒に登場すると、耳が痛くなります。 シリコンバッテリーコンソーシアム その翼の下。
なぜシリコンなのかというと、エネルギー省は 次世代電池用シリコン。 バッテリーの性能を向上させることができますが、解決すべき技術的な問題がいくつかあります。
「あなたの電気自動車のバッテリーで、電極をシリコン製の電極と交換すると、バッテリーに10倍のエネルギーを蓄えることができます。 なぜシリコンを使わないのですか？ それは崩壊する」とエネルギー省は昨年XNUMX月に黙想した。
NanoGrafは、国防総省からの1.65万ドルの助成金の助けを借りて、問題を解決したようです。
「エネルギー密度は横ばい状態にあり、過去10年間でXNUMX％程度しか増加していません。 XNUMX年弱でXNUMX％の増加を達成しました。 これは、XNUMXつのテクノロジーにおけるXNUMX年以上の革新に相当します」と、NanoGrafの社長であるDr. Kurt（Chip）Breitenkampは説明します。
はい、次世代EVバッテリー用のシリコン
EVバッテリーは、過去10年間で大幅に改善されましたが、その電極のことでスピードが急上昇しました。 典型的なEVバッテリーはグラファイトに依存しており、それはゼロエミッションモビリティへの道に沿ってのみあなたを連れて行くことができます。
シリコンのオプションにはドーピングが必要です。これは、望ましい特性を引き出すために材料を微調整して調整することを意味します。 ドーピングはしばらく前からあり、今日のナノスケール技術は研究開発チームに正確なカスタマイズの新しい機会を提供しています。
「NanoGrafの技術は、独自のドープシリコン合金材料アーキテクチャを利用して、長年のSiアノード技術的ハードルに対するカテゴリーをリードするパフォーマンスとソリューションを実現します。 シリコンベースの合金と保護用の無機および有機コーティングの独自の組み合わせは、充電および放電中に活物質を安定させるのに役立ちます」と同社は説明しています。
「現在のグラファイトベースのアノードは372mAh / gの容量を提供しますが、NanoGraf材料は、550 mAh / gから1400mAh / gを超える容量を実現するようにカスタマイズでき、より高いセルレベルのエネルギー密度とクラス最高のレート機能を提供します。高放電アプリケーション向けです」とNanoGrafは付け加えます。
NanoGrafはまた、新しいバッテリーは低コスト、高スループットの「湿式化学」プロセスで製造されており、製造コストの潜在的な優位性をもたらしていると指摘しています。
未来の全電気軍
NanoGrafバッテリーは、電気自動車だけのものではありません。 陸軍は特に興味を持っています 小型軽量のポータブルバッテリー 今日の兵士によって運ばれる電子ギアの増え続ける負荷に電力を供給するために。
DOD も次のアイデアに熱心です。 現場で使用するための現場エネルギーの清掃、将来のより機敏な戦闘力を育成することによって。 NAS が報告しているように、EV バッテリーの全艦隊を充電するという考えは今のところ手の届かないところにあるかもしれませんが、陸軍は携帯用および移動可能なソーラー パネルに注目しています。 外出先でのエネルギー、 に加えて 新エネルギー貯蔵技術 柔軟な 自己形成マイクログリッド 従来の燃料の使用を削減します。
その間、陸軍と軍の他の支部は電気自動車の水につま先を浸しており、新しいNanoGrafバッテリーもそれをカバーしているようです。
国防総省の助成金に加えて、 米国自動車研究評議会 7.5年にNanoGrafR＆Dポットに2019万ドルをチップしました。これにより、フォード、GM、およびFCA（別名クライスラー、ジープ、ダッジ、ラム、FIAT）と呼ばれる新しいものが新しいバッテリーの背後に置かれます。
燃料使用量 30% 削減への道
新しいNanoGraphバッテリーが棚にぶつかるのを待っている間、陸軍はクリーンテクノロジーの草を足元で成長させていません。燃料効率は焦点のXNUMXつの領域です。
そのスコアに関する最近の進展のXNUMXつで、昨年秋に陸軍が発表しました 35、oooポンドのディーゼル電気トラック HEMTT A3（Heavy Expanded Mobility Tactical Truck plusgenerator）と呼ばれます。
トラックはマイクログリッド イネーブラーを兼ねており、陸軍は燃料効率を 20% 向上させると同時に、最大 100 キロワットの輸送可能で輸出可能な電力を現場に提供すると予想しています。
「ディーゼル エレクトリック HEMTT A3 は、ディーゼル エンジンを使用して発電機を駆動し、発電機がケーブルを介して各車軸の小さなモーターに電力を送ります。 ウルトラキャパシターはエネルギーを蓄えるために使用されます」と陸軍は説明します。
「従来のトラックのオートマチックトランスミッションの代わりとなるA / C誘導発電機があります」と、OshkoshDefenseのStephenNimmer氏は付け加えます。 「発電機から電気モーターを制御するインバーターまたはドライブまで延びる電源ケーブルがあります。」
トラックは現在、他の条件の中でも特に極端な温度下での弾力性を決定するために、いわば一連のテストを受けています。
バイオディーゼルをミックスに追加すると、石油とガスの利害関係者は、新しいNASレポートを祝うための計画を再検討する必要があるようです。
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写真：ディーゼル電気ハイブリッドトラック提供： オシュコシュ防衛.
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ソース：https：//cleantechnica.com/2021/06/14/new-diesel-killing-ev-batteries-put-30-fuel-cut-in-us-army-sights/
