Využití kvantových výpočtů pro výzkum baterií

Foxconn se snaží o využití své výrobní znalosti stát se významným výrobcem elektromobilů. Rolls-Royce představil svůj první plně elektrický motorový vůz a BMW se zavázalo investovat 1,7 miliardy USD (4,2 mld. Kč) do výroby elektromobilů v USA.

Výrobci elektromobilů a jejich partnerství

Volkswagen a kanadská společnost Xanadu zavedly víceletý výzkumný program na zlepšení výkonu kvantových algoritmů pro simulaci materiálů baterií. Cílem je snížit náklady na výpočetní techniku ​​a urychlit zavádění kvantových počítačů Volkswagenem k vývoji i využití materiálů pro baterie. Ty jsou bezpečnější, lehčí a nákladově efektivnější. Podle německé automobilky chtějí tyto dvě společnosti v příštím desetiletí dovést kvantové algoritmy efektivní z hlediska zdrojů k vyspělosti trhu. Spolupráce Volkswagenu a Xanadu probíhá od loňského roku. A výsledky první fáze spolupráce se již publikovaly v časopise Physical Review A. Výzkumná zpráva zdůrazňuje první odhad zdrojů potřebných k implementaci kvantového algoritmu pro simulaci realistického katodového materiálu, křemičitanu železa a lithia.

Foxconn hledá využití své odborné znalosti v oblasti výroby stát se významným výrobcem elektromobilů ve snaze diverzifikovat své podnikání. Předseda tchajwanského technologického gigantu, který se nejlépe proslavil montáží iPhonů od Applu, řekl, že společnost má za cíl jednoho dne vyrábět vozy Tesla pro hlavního výrobce EV. „Na základě našich minulých záznamů na trhu s PC a mobilními telefony – máme asi 40–45 % celkového podílu na trhu. Takže pokud jde o ambice, doufejme, že jsme schopni dosáhnout stejného druhu úspěchu jako v odvětví informačních a komunikačních technologií, ale začneme v malém, což je v roce 2025 asi 5 %,“ řekl předseda představenstva Liu Young-Way. Vysvětlil, že Foxconn nechce prodávat EV jako svůj vlastní podnik. Ale spíše být smluvním výrobcem pro jiné společnosti s „mnoha“ EV. Ty bude vyrábět na Tchaj-wanu, v Thajsku a USA. Tam již společnost koupila továrnu Lordstown Motors v Ohiu ve spolupráci se start-upem EV. 

Společnost již jedná s dalšími partnery v Indonésii a Indii, dodal. Podle Liu Foxconn využije svých „48 let starých kořenů ve výrobě ICT“ ke zkrácení doby návrhu elektromobilů na polovinu a snížení nákladů na vývoj o třetinu.

Investice a dodávky

BMW se zavázala investovat 1,7 miliardy USD (4,2 mld. Kč) do výroby elektromobilů v USA. A podepsala místní smlouvu o dodávkách bateriových článků s Envision AESC. Investice má zahrnovat 1 miliardu USD (2,45 mld. Kč) na vybudování výrobních linek v továrně BMW ve Spartanburgu v Jižní Karolíně. Zbývajících 700 milionů USD (17 mld. Kč) půjde do nového závodu na montáž vysokonapěťových baterií ve Woodruffu v Jižní Karolíně. Do roku 2030 se má v USA vyrobit nejméně šest plně elektrických modelů BMW, uvedla automobilka. 

BMW také oznámilo partnerství s japonským specialistou na baterie Envision AESC. Ten se chystá postavit továrnu na výrobu lithium-iontových článků s roční kapacitou 30 GWh také v Jižní Karolíně. BMW říká, že tento závod bude vyrábět nově vyvinuté kulaté články, speciálně navržené pro šestou generaci elektromobilů BMW vyráběných v závodě ve Spartanburgu. Nové články budou mít o 20 % vyšší hustotu energie. A měly by se nabíjet o 30 % rychleji než vysokonapěťové lithium-iontové články, které BMW v současnosti používá. Německý výrobce automobilů také uvedl, že plánuje snížit emise uhlíku z výroby článků o 60 % prostřednictvím většího využívání recyklovaných surovin a obnovitelné energie.

Využití kvantových výpočtů

Rolls-Royce představil svůj první plně elektrický motorový vůz Spectre. Výrobce luxusních automobilů uvedl, že vyvinul „nejkomplexnější testovací program, jaký kdy vymyslel“. Spectre EV podrobila cestě dlouhé více než 2,5 milionu kilometrů, což simulovalo více než 400 let používání. V dubnu dokončil Spectre své zimní testování poblíž polárního kruhu. Předběžné údaje ukazují, že se očekává, že Spectre bude mít dojezd na čistě elektrický pohon 520 kilometrů WLTP a nabídne 900 Nm točivého momentu z pohonné jednotky o výkonu 430 kW. Očekává se zrychlení z 0-100 km/h za 4,5 sekundy. Finální fáze výroby známá jako finessing se má dokončit ve druhém čtvrtletí roku 2023. A první vozy zákazníkům se dodají ve čtvrtém čtvrtletí roku 2023, uvedla značka. Počáteční cena Spectre se má pohybovat od 10 mil. Kč. Rolls-Royce potvrdil, že do konce roku 2030 bude celé jeho produktové portfolio plně elektrické.

Využití kvantových výpočtů pro výzkum baterií
„Naše partnerství se společností Xanadu je skvělým příkladem odhodlání Volkswagenu využívat inovativní technologie, jako je kvantová výpočetní technika, k urychlení směrem k 100% řešením elektrické mobility a optimalizovat naše procesy, kdekoli je to možné,“ řekl Dr. Arne-Christian Voigt, výzkum budoucnosti, Volkswagen AG

TotalEnergies a Valeo se spojily, aby vyvinuly novou metodu chlazení baterií elektromobilů. Konvenční technologie neumožňují, aby kapaliny chladily baterie zevnitř. Místo toho pomocí speciálních chladicích desek nebo bočních stěn, nicméně TotalEnergies vyvinula nové dielektrické chladivo, které může být v přímém kontaktu s články baterie. Nyní společnost Valeo přinese své odborné znalosti v oblasti tepelných systémů. Proto „aby navrhla nejlepší řešení pro integraci chladicí kapaliny do baterie EV, a tím optimalizovala výkon úpravou na správnou teplotu,“ uvedl. Stanoveným cílem společnosti Valeo je snížit hmotnost tepelných systémů používaných k chlazení automobilových baterií – snížit celkovou hmotnost a zvýšit dojezd.

Podpora a granty

Americké ministerstvo energetiky udělilo granty ve výši 2,8 miliardy USD (68,5 mld. Kč) 20 společnostem na výrobu baterií pro elektromobily v USA. Prostředky podpoří organizace, které těží a zpracovávají lithium, grafit a nikl, vyrábějí součástky a demonstrují nové přístupy. Včetně výroby součástek z recyklovaných materiálů. Financování mimo jiné podpoří vývoj zařízení na vázání elektrod, které bude schopné v roce 2030 pokrýt 45 % předpokládané domácí poptávky po pojivech pro baterie EV. Čímž se vytvoří první domácí výrobní zařízení na výrobu oxidu křemičitého v komerčním měřítku. Ta budou dodávat materiály anod pro odhadem 600 000 EV.

Německá vláda schválila plán využití 6,1 miliardy USD (149,9 mld. Kč) během tří let na zvýšení počtu nabíjecích stanic pro elektromobily v zemi. Podle plánu by se počet dobíjecích stanic měl do roku 2030 zvýšit na 1 milion ze současných 70 000. Cílem je také mít do roku 2030 na silnicích 15 milionů EV ze současných přibližně 1,5 milionu. Mezi další opatření v plánu vlády patří urychlení státních souhlasů s budováním dobíjecích míst. A zároveň poskytování nemovitostí zejména podél dálnic, kde mohou vzniknout nové dobíjecí stanice. Soukromým vlastníkům EV se nabídnou dotace na instalaci solární fotovoltaiky na jejich střechy, aby se jejich auta mohla nabíjet přes noc.

Zdroj: pv-magazine, Vapol