BP는 세계 7대 석유 및 가스 거대 기업 중 하나입니다. BP는 매장량이 거의 2천만 배럴이고 새로운 탐사 접근이 가능한 63,000제곱킬로미터를 보유하고 있지만 세계는 여전히 더 많은 에너지를 요구하고 있습니다. 그러나 탐험가 조지 레이놀즈(George Reynolds)가 1900년대 초에 처음으로 석유 시추를 시작했을 때와 상황은 조금 다릅니다. 사람들은 더 깨끗하고 더 나은 에너지를 요구하고 있으며 BP는 동원 방식에 과감한 변화를 목표로 미래를 내다보고 있습니다. 운전자.
BP의 AMU(Advanced Mobility Unit)의 기술 이사인 John Salkeld는 사람과 상품이 전 세계를 여행하는 방식에 큰 변화가 일어나고 있으며 이는 기술(전기 자동차, 배터리 및 빅 데이터 처리); 소비자(자신의 관점을 빠르게 변화시키고 공유 이동성, 주문형 서비스 및 터치스크린 편의성을 수용하는); 및 도시(혼잡 및 오염을 처리하면서 사람들을 계속 움직이게 하려고 노력하고 있음).
이러한 모든 요소가 다른 미래를 주도하고 있으며, 그 핵심은 전기 자동차가 이 모든 것에서 매우 중요한 역할을 한다는 것입니다. 자동차 제조업체가 대중에게 더 많은 선택권을 제공하고 충전 인프라가 개선됨에 따라 사람들은 배기가스 제로 자동차로 전환하기 시작할 것이며 이는 궁극적으로 석유 수요 감소를 의미합니다. 현재 전 세계에 500만 대의 EV가 있지만 현재 추세에 따라 BP는 2040년까지 그 수치가 3억 5000만 대까지 증가할 수 있다고 보고 있습니다. Salkeld는 휘발유와 경유를 채울 수 있는 한 빨리 자동차를 충전할 수 있는 것이 대중화에 매우 중요하다고 말합니다.
오늘날 초고속 충전을 생각할 때 10분 안에 100마일을 주행할 수 있으며 이는 150kW의 충전 속도에 해당합니다. 이를 위해 BP는 독일에서 최초의 초고속 충전소를 출시했습니다. 320kW로 업그레이드). 지난해 영국 최대 전기차 충전기 네트워크인 차지마스터(Chargemaster)를 인수해 올해 말까지 울트라차지 150kW 충전기 100대를 BP 앞마당 50곳에, 400대를 주유소에 설치할 예정이다. 2021. BP가 영국 내셔널 그리드(National Grid)와 함께 수행한 연구에서 영국의 전략적인 장소에 50개의 초고속 충전소만 설치하면 인구의 95%가 충전소에서 차로 가까운 거리에 있습니다.
그러나 BP가 인정한 바에 따르면 초고속 충전을 현실로 만들기 위해서는 먼저 소비자가 그것이 무엇인지 이해하고 인프라에 미치는 영향을 이해하도록 돕는 측면에서 많은 노력이 필요할 것입니다. 소비자가 집에서 충전할 방법이 없다면 편리한 다른 곳에서 충전 지점을 찾아야 하며 직장이나 가족 및 친구를 방문하기 위해 장거리 여행을 하는 사람들에게는 목적지 충전이 핵심이 될 것입니다. 자동차를 충전하는 데 소비하는 시간은 돈을 잃는 것입니다.
“집이나 앞마당에서 모든 형태의 대량 충전이 가능하도록 그리드를 강화해야 하지만 자동차 자체도 필요합니다. 현재 가장 빠르게 충전되는 양산차는 200kW로 충전할 수 있는 Model 3이고, 내년에는 350kW 용량(4분 만에 60마일 이상 주행 가능)의 Porsche Taycan을 볼 수 있지만 이들은 여전히 프리미엄 차량이며 소비자 차량의 대중 시장에서 그 기능을 사용할 수 있을 때까지 우리는 쉬지 않을 것입니다.”라고 Salkeld가 밝혔습니다.
지난달에는 CharIN(Combined Charging System DC 고속 및 초고속 충전 개발 및 구축을 목표로 하는 협회)과 컨퍼런스를 개최하여 경쟁업체를 비롯한 업계의 모든 주요 업체를 포함하여 전 세계에서 200명의 사람들을 모았습니다. , 정부 의사 결정권자 및 시 당국.
초고속 충전을 달성하기 위한 핵심 중 하나는 배터리 기술이며, BP가 이러한 관점을 취했을 때 업계에 손을 내밀었고 Store Dot은 이 분야의 리더로 등장했습니다. 그래서 18개월 전에 이 배터리 생산을 돕기 위해 2천만 달러를 투자했지만 재정적 투자를 넘어섰습니다. 그들은 기술을 시장에 출시하는 데 매우 열심이며, 이것이 그들이 StoreDot 팀과 함께 이스라엘 텔아비브에서 열린 EcoMotion 이벤트에서 이 데모를 함께 만들기 위해 매우 열심히 일한 이유입니다. -스페인 회사 Torrot의 선반 Muvi 전기 스쿠터와 7kg 배터리 팩의 FlashBattery 기술로 셀을 교체합니다.
StoreDot은 에너지 저장의 세계를 변화시키고 초고속 충전을 위해 이러한 재료를 최적화하기 위해 유기 화합물과 함께 준금속과 같은 새로운 재료를 사용할 수 있다는 아이디어로 Tel Aviv University에서 2012년에 설립되었습니다. 지금까지 셀 제조업체는 Samsung, BP, Daimler 및 TDK Corporation을 포함한 업계 최대 기업들로부터 총 1억 3000만 파운드를 모금하여 시장의 가전 제품 측면을 커버하고 자동차 측면에서 인프라를 확보했습니다. 차량, 차량 자체 및 제조 능력. 115명의 강력한 팀(35명의 PHD 포함)은 Herzliya의 최첨단 연구소에 기반을 두고 있으며, 유기 화학, 재료 과학, 물리학 및 전기화학의 다학문 분야에서 30명의 PHD와 50명 이상의 엔지니어를 포함합니다.
StoreDot은 스마트폰용 2.5A PD(Power Delivery) 표준 FlashBattery로 시작했습니다. 이 배터리는 단 5분 만에 완전히 충전할 수 있는 즉시 충전 배터리입니다. 실제로 최대 10C 또는 5A(또한 더 높은 전압)를 제공할 수 있으며 다른 모바일 장치 배터리보다 최대 100배 빠른 놀랍도록 빠른 충전 속도를 달성하여 60초 만에 스마트폰을 완전히 충전할 수 있습니다. 훨씬 더 큰 충전기가 필요합니다. 이 100와트 배터리(노트북과 유사)는 5입방인치에 불과하므로 시장에 훨씬 쉽게 도입할 수 있으며 내년에 사용할 수 있습니다. 다음 단계는 배터리를 보조 배터리가 아닌 전화기에 장착하는 것입니다.
StoreDot의 창립자이자 CEO인 Doron Myersdorf 박사에게 급속 충전이 FlashBattery에 해로운 영향을 미치는지 여쭤봅니다. “우리는 사이클 수를 최적화해야 했기 때문에 500번의 충전 사이클 후에 배터리가 80%까지 소모되고 계속해서 성능이 저하될 것입니다. 이것은 항상 에너지 밀도와 달성하고자 하는 사이클 수 사이의 절충안이며 우리는 1000 사이클을 목표로 하는 전기 스쿠터와 약 1500 EV를 목표로 하는 동일한 문제에 직면해 있습니다."
그 다음은 모바일 장치용 FlashBattery에 사용된 혁신적인 재료를 기반으로 하는 독점 유기 화합물로 구성된 새로운 유형의 전기 자동차 배터리였습니다. StoreDot은 주행 거리 불안이 오늘날 EV 채택의 가장 큰 장벽이라고 믿고 있으며, 모든 사람들이 휘발유를 위해 정지하는 데 걸리는 시간과 같은 시간에 충전하는 것은 불가능하다고 말하고 있지만, 가능하다는 것을 보여주었고 앞으로도 계속할 계획입니다. 몇 년 안에 출시할 수 있습니다.
경쟁사와 달리 StoreDot은 배터리를 완전히 재설계했습니다. 따라서 여전히 양극에서 음극으로 전류를 전달하는 메커니즘인 리튬 이온이지만, 배터리 부품에는 급속 충전의 가장 큰 문제이자 갤럭시 노트 7이 계속 폭발하는 이유인 흑연이 포함되어 있지 않습니다. 저항, 열 및 리튬이 활물질로 빠르게 확산되지 않기 때문입니다.
StoreDot의 FlashBattery에 사용되는 활물질은 실리콘, 게르마늄 및 주석을 사용하는 메탈로이드(반도체) 배치입니다. 이 나노 입자는 유기 분자로 코팅되어 있습니다. 유기물은 환경에 좋은 반면 배터리는 여전히 리튬과 코발트를 사용하지만 StoreDot은 코발트의 양을 줄이기 위해 노력하고 있으므로 NMC 622에서 NMC 811로 이동하고 있습니다. 숫자는 니켈의 비율을 나타냅니다. 음극재의 망간과 코발트. NMC 811은 비율에서 알 수 있듯이 이전 제품인 NMC 622보다 니켈 함량이 증가하고 망간과 코발트가 적은 상업적으로 이용 가능한 최신 제품입니다.
“우리의 2세대 배터리는 환경에 훨씬 더 좋을 것이지만 아직 5년은 더 남았습니다. 환경에 초점을 맞춰 재고해야 하는 것은 전기화학 반응의 설계이며 우리는 이러한 작업을 수행할 세계 최고의 팀을 보유하고 있습니다. 먼저 시장에서 견인력을 얻고 실험실에서 수행하는 모든 작업이 상업적으로 실행 가능하고 약간의 수익을 보여주기 위해 초고속 충전 기술을 출시해야 합니다. 더 친환경적인 배터리를 생산하려는 야망. 우리의 3세대 배터리에는 코발트가 전혀 포함되어 있지 않습니다.”라고 Myersdorf는 말합니다.
재료 조달에 문제가 있는지 Myersdorf에게 묻습니다. “급속 충전에 최적화되도록 재료를 처리하는 장비를 개발 중입니다. 따라서 고려해야 할 두 가지 사항이 있습니다. 하나는 각 입자의 크기를 나노 미터법으로 줄이는 것입니다. 이렇게 하면 충전할 때 이온이 매우 빠르게 확산되고 다른 하나는 유기 코팅입니다. 이들은 유기 물질의 작은 분자입니다. 약물이나 의약품을 개발할 때와 같은 방식으로 현장에서 합성하고 실리콘을 보호합니다. 그런 다음 배터리를 만들기 위해 모든 것을 합친 규모를 확장했습니다. 따라서 재료를 얻는 것이 문제가 아니라 올바른 속성으로 가져와서 전기 화학적으로 고속 충전에 최적화되도록 하는 것이 문제입니다. 그리고 이것이 언제 대량 생산이 가능할 것인지 묻는 질문의 일부이기도 합니다. 이 중 일부는 공급망의 구축이며 재료를 구입할 수 있지만 여전히 대량으로 처리해야 하기 때문에 몇 년이 걸릴 것입니다.
“오늘날 급속 충전을 달성하려는 시도에서 이것이 제한 요소이기 때문에 우리는 전지의 화학에서 돌파구를 달성하려고 노력하고 있습니다. 리튬 이온 배터리에서 전해질은 양극에서 음극으로 또는 그 반대 방향으로 이동하는 리튬 이온입니다. 이것이 일어날 때 전자의 움직임을 생성하고 이것이 배터리에서 얻는 전기입니다. 일반적으로 당신이 하는 일은 우리가 '슬러리'라고 부르는 것을 준비하는 것입니다. 이것은 모든 재료를 함께 혼합하는 공정의 젖은 부분입니다. 그런 다음 모든 전류를 변환하기 위해 호일을 입힙니다.”라고 Myersdorf는 말합니다(그림 아래).
이어 그는 “오븐에 넣어 건조시키고 양면에 코딩된 전극을 대략 신용카드 크기로 자른다. 배터리를 만들기 위해 우리는 전지에 원하는 양의 에너지를 얻을 때까지 양극을 음극으로, 양극을 음극으로 쌓습니다. 전지는 밀봉되고 그 후에 전지에 전기적 특성을 부여하는 형성 과정을 거칩니다.”
7년의 제작 기간 동안 배터리는 직렬로 연결된 14개의 모듈을 가지고 있으며 각 모듈에는 12개의 셀이 있고 각 모듈은 1암페어 시입니다. 총 용량은 13암페어 시, 대략 0.75kwH입니다.
그런 다음 StoreDot은 Armicell과 같은 파트너와 협력하여 세포를 최종 제품에 통합합니다. 각 셀 전압은 내부 저항이 낮아 내부에서 테스트 및 정렬되어 빠른 충전이 가능합니다. 또한 StoreDot은 급속 충전 배터리(배터리의 급속한 마모)가 직면한 문제를 해결하기 위해 배터리 화학 물질에 분해 방지제를 추가했습니다.
지금까지 그들은 전지를 제품으로 만들려고 시도한 적이 없었고 5분 만에 스쿠터 배터리를 빠르게 충전할 수 있는 능력을 시연하는 아이디어를 BP에서 제안했기 때문에 전 세계 언론이 이 놀라운 행사를 숨죽이고 지켜보았습니다.
배터리는 15% 충전(20km 범위)으로 시작했으며 충전과 함께 냉각을 가능하게 하는 팬이 있는 충전기에 배치되었습니다. 그런 다음 전압, 온도, 암페어 시간, 배터리 비율 및 시간 경과를 보여주는 라이브 화면에 연결되었습니다.
충전은 43볼트(방전 및 펄스 충전이 40에서 50까지 다양하며 차단됨) 및 33도(종료되기 전에 45도까지 올라갈 수 있음) 및 130암페어에서 시작되었습니다. 이상적인 충전 전류. 그들이 이전에 테스트했을 때 외부 온도는 32도 이상에 도달하지 않았지만 37도까지 상승했음에도 불구하고 5분 10초 후에 100% 충전에 도달했습니다. 약 4시간의 일반적인 충전 시간과 비교하여 스쿠터에 충분한 주스를 제공합니다. 70km를 이동합니다. 이는 매우 인상적이며 장거리 여행을 할 때 확실히 유리합니다.
이것은 현재 Tesla Model S 배터리와 유사한 시속 마일 충전 속도와 동일하지만 중요한 것은 배터리 기술이 확장 가능하여 훨씬 더 큰 팩을 충전할 수 있다는 것입니다. 유럽 전역의 고속도로 네트워크를 따라 StoreDot의 기술을 퍼즐의 누락된 조각으로 만드는 것은 단순한 충전이 아닌 5분 완전 충전을 허용하는 화학입니다.
StoreDot은 BP와 함께 2021년에 스쿠터 배터리를 시장에 출시할 계획이며, 이때 Daimler와 Mercedes-AMG 모델도 5분 안에 충전할 수 있을 것이라고 밝혔습니다. 자동차 배터리는 스쿠터 배터리보다 10배 많은 전력 셀이 필요하고 사용 중 냉각을 위한 훨씬 더 효율적인 방법이 필요하다고 Myersdorf는 말합니다. 이를 위해 StoreDot이 미국이나 유럽에 제안된 Gigafactory를 건설하기 위해 논의 중이라는 사실도 주목할 가치가 있습니다. 이 공장은 대중 시장을 위한 FlashBattery 기술을 상용화하고 생산할 것입니다.
마지막은 남겨두겠습니다. Myersdorf에 대한 말:"다른 사람들이 하는 일을 하는 대신 충전 사이의 범위를 확장하려고 하는 대신 초고속 충전인 범위 불안을 완화하는 대안적인 방법인 다른 접근 방식을 취하고 있으므로 경험이 비슷합니다. 흄 없이 재래식 자동차에 연료를 보급하는 것입니다. 이런 일이 일어나기 위해서는 이 자리에 들어가야 할 것들이 많이 있습니다. 하나는 John이 앞서 말했듯이 그리드 기능이 있는 인프라로, 이것이 EV의 대량 채택을 지원할 수 있는 방법과 최소 350kW 전력이 필요한 충전소입니다. 그런 다음 충전 속도에 따라 시차를 둔 가격으로 단계적으로 충전하는 방식이 있어야 하며, 이는 배터리 수명을 최적화하는 데도 도움이 됩니다.
“진정한 게임 체인저는 배터리 자체가 0에서 100%까지 5분 안에 전체 전력을 사용하는 것이 우리가 목표로 하는 것입니다. BP는 Fastned가 발표한 데이터에 따르면 실제 매우 높은 충전은 몇 분 동안만 발생하고 배터리를 보호하기 위해 다시 똑바로 떨어집니다. 당사의 기술을 사용하면 재료에 대한 저항이 훨씬 적어 5분 안에 완전 충전이 가능한 정전류 모드를 유지할 수 있습니다. 더 큰 플레이어 중 일부는 몇 년 안에 30분 완전 충전을 달성할 수 있다는 것을 보여주므로 StoreDot이 달성한 것은 업계 기능 면에서 비약적인 것입니다."
