석유 및 가스 이해 당사자들을 가로 지르는 장면에서 National Academy of Sciences는 육군이 현재 여기에서 디젤 및 기타 탄화수소 연료 사용을 부분적으로 전기 자동차 및 기타 청정 기술의 도움으로 30 % 절감 할 수 있다고 계산합니다. . 그렇게되면서, NanoGraf라고 불리는 국방부 계약자는 방금 군대가 30 %를 더 빨리 이길 수있는 궤도에 올릴 수있는 EV 배터리 용 새로운 실리콘 공식을 도입했습니다.
미군은 탄화수소 연료를 30 % 절약 할 수 있습니다
명확하게 말하면 NAS는 조만간 미래의 완전 전기 군대를 기대하지 않습니다. 이 보고서는 EV 배터리의 무게와 크기, 전력 가용성이 일반 구형 가스 모빌에 비해 현재 전기 자동차의 발전을 불리하게 만드는 요인 인 현장 사용 사례를 다룹니다.
이번 주 초 NAS는 다음과 같은 헤드 라인으로 시작하여 그 지점을 망치는 새 보고서에 대한 보도 자료를 발표했습니다.미군은 탄화수소 연료를 계속 사용해야합니다 전장의 주요 에너지 원으로 새로운 보고서를 발표했습니다."
헤드 라인은 새로운 보고서가 탄화수소 연료에 관한 것이며 그렇지 않음을 시사합니다. 또한 화석 에너지의 사용을 줄이는 것인데, 이는 석유 및 가스 이해 관계자가 응원 할 일이 아닙니다. 새 보고서는 다소 덜 다루기 쉬운 제목으로 제공됩니다. "미래의 미군 지원. "
NAS 보도 자료는 마침내 EV 배터리가 전장에서 사용하기에 적합하지 않은 모든 이유를 뽑은 후 XNUMX 번째 단락 쯤에이를 인정합니다.
"그러나 보고서에 따르면 ICE, 발전기, 전력 전자 장치 및 배터리 저장 장치를 사용하는 하이브리드 기술은 육군이 이미 작업을 시작한 고무적인 옵션입니다."라고 보도 자료는 마지 못해 인정합니다. "전체적으로 보고서에서 권장하는 조치는 현장으로 운송하는 데 필요한 연료를 32 % 감소시킬 것으로 예상되며 현재 사용 가능한 기술에 주로 기반합니다."
얘들 아. 쉿!
한편,“현장으로의 운송”에 대해 파악했다면 그것이 전체 연구의 핵심입니다. 육군의 요청에 따라 NAS는 2035 년까지 특정 사용 사례, 즉 기갑 여단 전투 팀에서 연료 소비 전망을 면밀히 조사했습니다.
이것이 보고서가 단기적으로 탄화수소의 지속적인 사용에 대한 필요성을 설명하는 이유를 설명합니다. 기갑 전투 여단은 무거운 연료 사용으로 유명하므로 NAS 연구는 전기 자동차 및 재생 에너지에 대한 최악의 시나리오를 나타냅니다.
국방부를위한 새로운 EV 배터리
미래의 모든 전기 군대에 관해서는 미 국방부는 이미 2035 년을 지나고 있습니다. 많은 (많은) 청정 기술 R & D 프로젝트 중에서 국방부는 지원하고 있습니다. 새로운 배터리 공식 에 의해 개발 나노그라프.
이번 주 초 NanoGraf는 "실리콘 양극 전지의 에너지 밀도에서 획기적인 발전을 이루었습니다. 소비자 가전 제품, 전기 자동차, 군사 장비 등을위한 더 오래 지속되고 가벼우 며 충전주기를 단축 할 수 있습니다"라는 기록을 세웠습니다.
물론 그렇습니다.하지만 실리콘과 DOD가 모두 동일한 보도 자료에 노스 웨스턴 대학과 에너지 부서의 아르곤 국립 연구소를 포함한 다른 NanoGraf 계열사와 함께 함께 등장하면 귀가 찌릅니다. 실리콘 배터리 컨소시엄 날개 아래.
실리콘의 이유에 관해서는 에너지 부서가 차세대 배터리 용 실리콘. 배터리 성능을 향상시킬 수 있지만 해결해야 할 몇 가지 기술 문제가 있습니다.
"전기 자동차 배터리, 실리콘으로 만든 전극으로 전극을 교체하면 배터리가 10 배 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 실리콘을 사용하지 않는 이유는 무엇입니까? 무너져 요.”에너지 부서는 지난 XNUMX 월 생각했다.
NanoGraf는 국방부로부터 1.65 만 달러의 보조금을 받아 문제를 해결 한 것으로 보입니다.
“에너지 밀도는 정체되어 지난 10 년 동안 XNUMX % 정도만 증가했습니다. 우리는 XNUMX 년이 조금 지나지 않아 XNUMX % 증가를 달성했습니다. 이것은 하나의 기술에서 XNUMX 년이 넘는 혁신의 가치입니다.”라고 NanoGraf 사장 인 Kurt (Chip) Breitenkamp 박사는 설명합니다.
예, 차세대 EV 배터리 용 실리콘
EV 배터리는 지난 10 년 동안 크게 개선되었지만 그 전극으로 인해 과속 충돌했습니다. 일반적인 EV 배터리는 흑연에 의존하며, 이는 무공해 이동성으로가는 길을 따라 가기 만하면됩니다.
실리콘 옵션에는 도핑이 필요합니다. 이는 원하는 특성을 파악하기 위해 재료를 조정하고 조정하는 것을 말합니다. 도핑은 한동안 존재 해 왔으며 오늘날의 나노 스케일 기술은 R & D 팀에게 정확한 맞춤화를위한 새로운 기회를 제공하고 있습니다.
“NanoGraf의 기술은 독점 도핑 된 실리콘 합금 재료 아키텍처를 활용하여 오랜 기간 동안 지속 된 Si 양극 기술 장애물에 대한 업계 최고의 성능과 솔루션을 달성합니다. 실리콘 기반 합금과 보호 무기 및 유기 코팅의 독점적 인 조합은 충전 및 방전 중에 활성 물질을 안정화하는 데 도움이됩니다.”라고 회사는 설명합니다.
“현재의 흑연 기반 양극은 372mAh / g의 용량을 제공하지만 NanoGraf 재료는 550mAh / g에서 1400mAh / g 이상의 용량을 달성하도록 사용자 정의 할 수 있으며, 더 높은 셀 레벨 에너지 밀도와 동급 최고의 속도 기능을 제공합니다. 고 방전 애플리케이션을위한 것”이라고 NanoGraf는 덧붙였다.
NanoGraf는 또한 새로운 배터리가 저비용, 높은 처리량의 "습식 화학"공정으로 제조되어 제조 비용에 잠재적 인 우위를 제공한다고 지적합니다.
미래의 모든 전기 군대
NanoGraf 배터리는 전기 자동차만을위한 것이 아닙니다. 육군은 특히 작고 가벼운 휴대용 배터리 오늘날 군인이 운반하는 전자 장비의 계속 증가하는 부하에 동력을 공급합니다.
DOD는 또한 현장 사용을위한 현장 에너지 청소, 미래의 더 민첩한 전투력을 육성하는 방법으로. NAS가보고 한 바와 같이 EV 배터리 전체를 재충전하는 아이디어는 현재로서는 불가능할 수 있지만 육군은 이동 중 에너지, 와 함께 새로운 에너지 저장 기술 유연한 자기 형성 마이크로 그리드 기존 연료 사용을 줄입니다.
한편 육군과 다른 군부대는 전기차 물에 발을 담그고 있으며 새로운 NanoGraf 배터리도이를 덮은 것으로 보입니다.
국방부 보조금 외에도 미국 자동차 연구위원회 7.5 년에 NanoGraf R & D 팟에 2019 만 달러를 투자했습니다. 이로 인해 Ford, GM 및 FCA (일명 Chrysler, Jeep, Dodge, Ram 및 FIAT)라는 새로운 제품이 새 배터리 뒤에 있습니다.
연료 사용을 30 % 절감하는 길
새로운 NanoGraph 배터리가 출시되기를 기다리는 동안 육군은 깨끗한 기술 잔디가 발 아래에서 자라도록 내버려 두지 않았으며 연비가 초점의 한 영역입니다.
그 점수에 대한 최근 개발에서 지난 가을 육군은 35, ooo 파운드 디젤 전기 트럭 HEMTT A3 (Heavy Expanded Mobility Tactical Truck plus generator)라고합니다.
이 트럭은 마이크로 그리드를 가능하게하는 역할을 두 배로하고 육군은 연료 효율을 20 % 향상시키는 동시에 최대 100 킬로와트의 운송 및 수출 가능한 전력을 현장에 제공 할 것으로 예상합니다.
“디젤 전기 HEMTT A3는 디젤 엔진을 사용하여 발전기에 전력을 공급하고, 이는 차례로 케이블을 통해 각 축의 소형 모터로 전력을 보냅니다. 울트라 커패시터는 에너지를 저장하는 데 사용됩니다.”라고 육군은 설명합니다.
Oshkosh Defense의 Stephen Nimmer는“우리는 기존 트럭의 자동 변속기를 대신하는 A / C 유도 발전기를 가지고 있습니다. "발전기에서 전기 모터를 제어하는 인버터 또는 드라이브로 연결되는 전원 케이블이 있습니다."
트럭은 현재 다른 조건 중에서 극한 온도에서 탄력성을 확인하기 위해 일련의 테스트를 받고 있습니다.
믹스에 바이오 디젤을 추가하면 석유 및 가스 이해 관계자가 새 NAS 보고서를 축하하기위한 계획을 재고해야 할 것 같습니다.
트위터에 날 따라와 @TinaMCasey.
사진 : 디젤-전기 하이브리드 트럭 제공 : 오슈 코쉬의 수비.
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출처 : https://cleantechnica.com/2021/06/14/new-diesel-killing-ev-batteries-put-30-fuel-cut-in-us-army-sights/
