Най-новото в батериите за електрически автомобили 650 км реална автономност
The батерии за електрически автомобили са ключовият компонент, за да направят тези по-привлекателни и интересни и следователно могат да станат популярни: автономията, цената, скоростта на презареждане и полезният живот на превозното средство зависят от тях, основни аспекти, които все още задържат много потребители.
От първите електрически автомобили, за малко повече от 100 години, наблюдаваме забележителна еволюция на батериите: от старите оловно-кисели или никел-желязо до сегашните литиево-йонни батерии, беше възможно да се увеличи батерията повече от 12 пъти.автономност на електрическа кола.
Благодарение на важния технологичен скок, който акумулаторите направиха през последните години, все повече производители на автомобили се насърчават да разработват нови модели електрически автомобили, с доста атрактивни обещания за следващите 4 години, с одобрени от NEDC автономии, които ще се движат между 400 и 600 км.
Бъдещото настояще: никел и кобалт
Тъй като това е химията на акумулаторните клетки с най-висока енергийна плътност, в момента всички електрически автомобили на пазара използват литиево-йонни батерии с течен електролит, това е: материалът, който е между катода (отрицателен електрод) и анода (положителен електрод) и който позволява прехвърлянето на електрони, е течен разтвор.
В литиево-йонните батерии от своя страна има различни подвидове с малки химически разлики, тъй като те използват различни елементи в катода и анода или различно съотношение между тях (например литиево-железо-фосфатните батерии са най-икономични, въпреки че също имат по-малък капацитет на единица обем и маса).
Най-важният скок, който преживяваме в момента, да преминем от хомологирани автономии в изтеклия европейски цикъл NEDC от около 150 до 200 км, до сегашните 400 до 500 км, е благодарение на използването на нови клетки на барабани йон литий с никел Y. кобалт (Въпреки че по-компактното разположение на клетките и вътрешните компоненти на батерията също е помогнало, което използва по-добре обема на батерията).
Обикновено се използват графит или графит и силициеви аноди и литий, никел, кобалт и алуминий катоди, например Panasonic, за Tesla, или литий, никел, манган и кобалт, например LG Chem, за Renault, Chevrolet, Opel, Volkswagen и други производители.
Последните имат и предимството, че имат и по-дълъг експлоатационен живот (приблизително двойно) от „старите“ литиево-йонни батерии, като същевременно поддържат или леко подобряват скоростта на зареждане и почти не увеличават теглото на батерията (малко под 10%) . да, именно, те са по-скъпи, въпреки че въздействието върху крайната продажна цена на автомобила остава приблизително между 5 и 10%.
Следователно сме преминали от енергийна плътност от малко над 250 Wh/l (и специфична енергия от около 100 Wh/kg) на първите литиево-йонни батерии до приблизително 400 Wh/l (180 Wh/kg) и 650 Wh/l (250 Wh/kg). Това е настоящата реалност, на която се основават повечето производители, за да предлагат нови модели електрически автомобили с доста прилична автономност, около 500 км хомологирани по NEDC (около 375 км WLTP).
И от тук какво друго?
The батерии на литиеви йони с никел и кобалт все още имат няколко години опит, наред с други неща, защото те трябва да намалят значително в цената, така че в допълнение към умерено достойна автономия, можем да говорим за достъпни електрически автомобили. Това ще отнеме известно време, за да пристигне, ще видим точно колко дълго, тъй като има такива, които говорят за 2030 г., а други говорят за 2023 г., но по принцип трябва да пристигне, трябва да пристигне.
Оттук навлизаме в полето на батериите все още в процес на разследване или лабораторни експерименти, така че трябва да бъдем предпазливи и да разберем, че това са батерии, които могат или не могат да бъдат пуснати на пазара, и точната дата за тяхното пристигане също не може да бъде посочена.
Нов тип литиева батерия ще бъде литий и сяра. Той все още използва течен електролит и неговата специфична енергия може да надвишава 350 Wh/kg. Малкият проблем е, че те също трябва да използват графен, въглеродна структура, която, въпреки случайните вълнуващи обещания (в крайна сметка със съмнителна реалност), все още е трудна за производство в голям мащаб и на ниска цена.
Друго важно развитие на литиевите батерии би било преминаването от литиеви йони към литиев метал, защитен срещу корозия. Това обещава, например, да утрои капацитета на основните литиеви батерии (въпреки че отново разчитаме на графен). Може би най-сериозното предложение е Licerion by Sion Power, с батерии до 700 Wh/l енергийна плътност (400 Wh/kg специфична енергия).
Sion power си сътрудничи с BASF в научните изследвания от няколко години, а LG Chem наскоро придоби правата за производство и комерсиализиране на клетки и батерии на индустриално ниво.