Komputer kwantowy opracuje nowe baterie Toyoty
Toyota nawiązała współpracę z tokijską firmą QunaSys, produkującą oprogramowanie do obliczeń kwantowych - donosi Nikkei Asia. Specjaliści obu firm wykorzystają te supernowoczesne technologie do opracowania nowych materiałów, które zwiększą wydajność baterii do samochodów elektrycznych. Toyota pokazuje w ten sposób, że nawet po wprowadzeniu na rynek nowatorskich baterii ze stałym elektrolitem nie zamierza spocząć na laurach i już poszukuje rozwiązań następnej generacji.
Toyota rozpoczyna prace nad bateriami przyszłości
Komputery kwantowe doskonale nadają się do modelowania różnych procesów fizycznych i chemicznych, ale ich zaprogramowanie jest bardzo trudne. Naukowcy z Toyoty i japońskiego start-upu QunaSys postanowili wspólnie rozwiązać ten problem i znaleźć najbardziej wydajne materiały do budowy baterii trakcyjnych nowych generacji do samochodów hybrydowych i elektrycznych.
W tym celu wykorzystali 27-bitowy komputer kwantowy Q System One, który został stworzony przez IBM we współpracy z Uniwersytetem Tokijskim i innymi japońskimi organizacjami i firmami. Jedną z nich był startup QunaSys, który ma duże doświadczenie w obliczeniach kwantowych, a także tworzeniu modeli kwantowych, które służą do opracowania nowych materiałów o dobrze zdefiniowanych właściwościach.
W swojej pracy QunaSys wykorzystuje teorię funkcjonału gęstości (DFT), która traktuje każdą bryłę jako dużą liczbę identycznych i oddziałujących na siebie elektronów utrzymywanych razem przez sieć jąder atomowych. Symulacja modeli matematycznych tego rodzaju jest bardzo odpowiednia dla nowoczesnych komputerów kwantowych. W przypadku klasycznych komputerów taka symulacja wymagałaby miesięcy symulacji, podczas gdy komputer kwantowy daje wyniki końcowe wielokrotnie szybciej i z większą dokładnością.
Toyota przyspiesza prace nad bateriami ze stałym elektrolitem
W ubiegłym roku Toyota ogłosiła, że zamierza w najbliższych latach wprowadzić na rynek samochód elektryczny z baterią ze stałym elektrolitem, uważaną za święty Graal elektrycznej motoryzacji. Nowy rodzaj baterii będzie miał większą gęstość energii i krótszy czas ładowania od obecnie stosowanych baterii litowo-jonowych, dlatego jego wejście na rynek spowoduje, że auta elektryczne staną się dużo bardziej praktyczne niż obecnie.
Toyota zainwestuje do 2030 roku 13,5 miliarda dolarów w rozwój i zwiększenie produkcji baterii do hybryd i samochodów elektrycznych. To pozwoli zrealizować cel neutralności klimatycznej koncernu do 2050 roku. Firma zamierza przeznaczyć te środki zarówno na wprowadzenie na rynek baterii ze stałym elektrolitem, jak i nowej generacji stosowanych obecnie baterii litowo-jonowych z elektrolitem ciekłym. Toyota planuje w drugiej połowie dekady obniżyć koszty produkcji baterii do samochodów elektrycznych o połowę.
***
