تعرف على مزايا “الشحن الكمي” للسيارات الكهربائية

عندما يتعلق الأمر باعتماد السيارات الكهربائية ، فإن المشكلة الرئيسية التي يشتكي منها الناس هي بطء الشحن – خاصةً بالمقارنة مع ضخ الغاز. لحل لغز وقت الشحن ، تحول فريق من العلماء من مركز الفيزياء النظرية للأنظمة المعقدة في IBS إلى عالم فيزياء الكم. استلهم الفريق من دراسة عام 2012 ، والتي اقترحت “مفهوم البطارية الكمية” ، أي نظام ميكانيكي كم يعمل كجهاز تخزين للطاقة. وفقًا لدراسة عام 2021 والعديد من الدراسات الأخرى التي تلت ذلك ، على سبيل المثال ، بفضل الموارد الكمومية ، يمكن للبطاريات الكمومية أن تقدم مزايا متعددة على نظيراتها التقليدية ، وفقًا لما ورد في موقع الويب التالي. من بين الفوائد المثيرة للاهتمام القدرة على الشحن بمعدل أسرع بكثير. يكمن مصدر هذا التسارع الكمي في استخدام “عمليات التشابك” ، حيث يتم شحن خلايا البطارية بشكل جماعي ككل. في المقابل ، يتم شحن خلايا البطاريات التقليدية بشكل متوازٍ ومستقل عن بعضها البعض ، مما يؤدي إلى إبطاء العملية برمتها. يتم قياس فائدة هذا الشحن بالجملة بنسبة تسمى “ميزة الشحن الكمي”. سعى فريق بحث IBS لاكتشاف مقدار زيادة سرعة الشحن. من خلال إجراء سلسلة من التجارب النظرية ، وجد العلماء أن الشحن الجماعي ، المعروف أيضًا باسم “بروتوكول العملية العالمية” ، يمكن أن يحقق تدرجًا تربيعيًا لسرعة الشحن. هذا يعني أنه مع زيادة حجم البطاريات الكمية ، يصبح وقت الشحن أسرع – على عكس البطاريات التقليدية ، حيث كلما زاد عدد خلايا البطارية ، زاد وقت الشحن. لوضعها بالأرقام ، إذا انتقلنا من خلية بطارية واحدة لكل EV إلى 10 خلايا ، تزداد سرعة الشحن بمقدار أربع مرات ، وإذا انتقلنا من خلية واحدة إلى 10 خلايا ، تزداد سرعة الشحن بمعامل 100. بالنسبة للباحثين بالنسبة لبطارية نموذجية من 200 خلية EV ، فقد ينتج عن الشحن الكمومي سرعة شحن أسرع 200 مرة من البطاريات التقليدية. بناءً على هذه التقديرات ، سينخفض ​​شحن المركبات الكهربائية في المنزل من 10 ساعات إلى ثلاث دقائق. في المحطات عالية السرعة ، تنخفض أوقات الشحن من نصف ساعة إلى بضع ثوانٍ. ومع ذلك ، يبدو أن هذا يبدو رائداً ، يحذر الباحثون من أنه لا يزال هناك العديد من الأسئلة التي يجب الإجابة عليها ، وأن التقنيات الكمومية تحتاج إلى سنوات من البحث قبل أن يتم تقديمها كبديل تجاري للطاقة الخضراء.