Hãy tưởng tượng một chiếc xe điện không bị đè nặng bởi một cục pin khổng lồ, kilowatt giờ. Nó sẽ không cần nhiều năng lượng để lái nó về phía trước và có thể dựa vào một động cơ nhỏ hơn, tiết kiệm trọng lượng hơn. Hoặc tưởng tượng một eVTOL có thể cất cánh mà không cần nâng neo lithium-ion yêu cầu nó phải trở lại mặt đất trong vòng một giờ để sạc. Hoặc một cối xay gió với lưỡi dao hoạt động như pin của riêng chúng, lưu trữ năng lượng trong thời gian nhu cầu thấp để phân phối vào giờ cao điểm.

Pin "không khối lượng" mà các nhà nghiên cứu của Đại học Công nghệ Chamers cho thấy vào năm 2021 đóng vai trò là nguyên mẫu ban đầu cho Sinonus

Sinonus hy vọng sẽ viết nên một tương lai trong đó tất cả những tầm nhìn đó trở thành sự thật. Thật khó để làm việc trên một loại sợi carbon thông minh mới có khả năng đóng vai trò là điện cực của pin tích hợp.

Người Thụy Điển từ lâu đã nghiên cứu vật liệu tổng hợp cấu trúc có khả năng lưu trữ điện. Lần đầu tiên chúng tôi nghe kể về công việc này hơn một thập kỷ trước khi Volvo công khai tham gia vào một dự án nghiên cứu mà họ đã thực hiện với sự hợp tác của một số đối tác học thuật, bao gồm cả Chalmers.

Chalmers nhặt quả bóng và chạy với nó, và một vài năm sau, nó đã xác định được một tập hợp con cụ thể của sợi carbon có thể cung cấp sự pha trộn phù hợp giữa độ dẫn điện và độ cứng cấu trúc. Cuối cùng, họ tiếp tục phát triển một nguyên mẫu pin carbon "không khối lượng".

Vào năm 2022, trường đại học và công ty VC Chalmers Ventures đã tách dự án thành công ty riêng của mình, Sinonus. Công ty khởi nghiệp tóm tắt mục đích của mình là "đa năng", theo đuổi các vật liệu phục vụ hai hoặc nhiều chức năng trong nỗ lực bảo tồn tài nguyên tổng thể.

Ví dụ, trong một chiếc EV, hệ thống pin sợi carbon của nó có lẽ sẽ nặng bằng hoặc nhỏ hơn các thành phần kết cấu nhôm và thép truyền thống nhưng với lợi thế là lưu trữ năng lượng của chính nó và loại bỏ sự cần thiết của một bộ pin lớn, nặng.

Tháng này, Sinonus đã bổ nhiệm Markus Zetterström làm Giám đốc điều hành mới, chịu trách nhiệm thương mại hóa sợi carbon gấp đôi như điện cực. Mặc dù công ty không ước tính khi nào nỗ lực thương mại hóa đó có thể dẫn đến các sản phẩm sẵn sàng cho thị trường đầu tiên, nhưng công nghệ này đã đi một chặng đường dài kể từ những ngày nguyên mẫu Volvo thô sơ đó.

Cấu hình pin sợi carbon của Sinonus

Sinonus nói rằng họ đã chứng minh khái niệm của mình trong phòng thí nghiệm bằng cách thay thế pin AAA bằng pin điện cực carbon trong các ứng dụng năng lượng thấp. Để đi đến nơi nó muốn, nó sẽ phải mở rộng quy mô năng lượng theo một cách lớn, đầu tiên là với các thiết bị như phần cứng và máy tính IoT, và cuối cùng là các thiết bị ngốn điện như ô tô điện và máy bay.

"Lưu trữ năng lượng điện trong sợi carbon có thể không hiệu quả như pin truyền thống, nhưng vì giải pháp sợi carbon của chúng tôi cũng có khả năng chịu tải cấu trúc, nên có thể đạt được lợi ích rất lớn ở cấp độ hệ thống", Zetterström giải thích.

Tất nhiên, "không hiệu quả như pin truyền thống" không phải là điều nên bỏ qua. Sinonus vẫn chưa công bố con số mật độ năng lượng cho khái niệm pin của mình, nhưng nguyên mẫu phòng thí nghiệm Chalmers năm 2021 có mật độ ít ỏi là 24 Wh / kg, một phần nhỏ so với những gì bạn nhận được từ các gói lithium-ion hiện đại được tìm thấy trong mọi thứ, từ điện thoại thông minh đến ô tô điện và máy bay.

Xem kỹ hơn các vật liệu mà Sinosus hiện đang sử dụng

Sinonus vẫn lạc quan, chỉ ra một nghiên cứu trước đây của Chalmers cho thấy pin sợi carbon cấu trúc có tiềm năng tăng phạm vi EV lên tới 70%. Mật độ năng lượng thấp hơn cũng có thể chứng minh một điều tích cực, công ty đề xuất, loại bỏ các hóa chất dễ bay hơi và nồng độ năng lượng cao để cuối cùng giảm nguy cơ thất bại thảm khốc.

Chi phí là một dấu hỏi khác treo lủng lẳng như một đám mây bão báo trước trên trụ sở Gothenburg của Sinonus. Bản thân pin EV rất đắt, nhưng liệu việc thay thế chúng bằng sợi carbon cấp điện kẹp đặc biệt có thực sự rẻ hơn không?

Tế bào pịn Sinonus trong phòng thí nghiệm

Có vẻ như Markus Zetterström có một số công việc khó khăn nhưng hấp dẫn phía trước. Chúng tôi mong muốn được xem khi anh ấy và nhóm Sinonus cố gắng tìm câu trả lời cho các câu hỏi xung quanh khái niệm pin cấu trúc và khả năng tồn tại thị trường cuối cùng của nó.