Всичко за акумулаторите на електрически автомобили

Научете как работят и как се рециклират

Докато автомобилите с двигател с вътрешно горене получават енергия от изгаряне на бензин или дизел, електрическото превозно средство получава своята мощност директно от голям пакет батерии.

Те приличат много на увеличена версия на литиево-йонната (Li-ion) батерия в мобилния ви телефон, но електрическите автомобили не използват една батерия като телефон, а вместо това използват пакет, който се състои от хиляди индивидуални литиево- йонни клетки, работещи заедно. Когато автомобилът се зарежда, електричеството се използва за извършване на химически промени във вътрешността на батериите му. Когато е на път, тези промени се обръщат, за да произвеждат електричество.

Батериите на електрическите автомобили преминават през цикли на “разреждане”, които възникват при шофиране и “зареждане”. Повтарянето на този процес във времето влияе върху количеството заряд, което батерията може да задържи. Това намалява обхвата и времето, необходими между всяко пътуване за зареждане. Повечето производители имат от пет до осем години гаранция на батерията си. Настоящото прогнозиране обаче е, че акумулаторът на електрически автомобили ще издържи от 10 – 20 години, преди да се наложи да бъдат сменени.Технология на акумулатора на електромобилите

Как акумулаторът и електрическият двигател на колата работят заедно е изненадващо просто – акумулаторът се свързва с един или повече електродвигатели, които задвижват колелата. Когато натиснете ускорителя, колата незабавно захранва мотора, който постепенно изразходва енергията, съхранявана в батериите.

Електродвигателите също работят като генератори, така че когато свалите крака си от педала, колата започва да се забавя, като превръща движението си напред обратно в електричество – това се случва по-силно, ако натиснете спирачките. Това регенеративно спиране възстановява енергия, която в противен случай би се загубила, съхранявайки я отново в акумулатора и така подобрява представянето на автомобила.

Литиево-йонна батерия за електрическа кола

Литиево-йонната (Li-ion) батерия е вид акумулаторна батерия, използвана в електрически превозни средства и редица преносима електроника. Те имат по-висока енергийна плътност от типичните оловно-кисели или никел-кадмиеви акумулаторни батерии. Това означава, че производителите на батерии могат да спестят място, намалявайки общия размер на батерията.

Литият е и най-лекият от всички метали. Литиево-йонните (Li-ion) батерии обаче не съдържат литиеви метали, те съдържат йони. За тези, които се чудят какво е йон, йонът е атом или молекула с електрически заряд, причинен от загубата или печалбата на един или повече електрони.

Литиево-йонните батерии също са по-безопасни от много алтернативи. Производителите на батерии трябва да гарантират, че са въведени мерки за безопасност, за да защитят потребителите в вероятния случай на повреда на батерията. Например, производителите оборудват електрическите превозни средства с предпазни мерки за зареждане, за да защитят батериите по време на многократни сесии за бързо зареждане за кратък период от време.

Живот на акумулатора на електрическа кола

Батерията на електрически автомобил е доказана технология, която ще продължи да се развива с бързи темпове през следващите години. Всъщност производителите на електромобили вече могат да гарантират дълъг живот на батериите. Nissan например гарантира, че батериите му за електрически автомобили ще издържат осем години или 160 000 км., Tesla също предлага подобна гаранция.

Това може да изглежда забележително, когато батерията в мобилния ви телефон започне да се изтощава само след няколко години, но през това време може да бъде напълно заредена и разредена стотици пъти. Всеки от тези така наречени цикли на зареждане се отчита от живота на батерията: след може би 500 пълни цикъла, литиево-йонна телефонна батерия започва да губи значителна част от капацитета, който е имала, когато е била нова.

Въпреки че това поддържа телефона ви годен и удобен за ползване, това не е достатъчно добро за автомобил, проектиран да издържи много хиляди километри, така че производителите на електромобили използват иновативни технологии, за да накарат батериите на електрически автомобили да издържат по-дълго. В електромобилите, батериите са “буферирани”, което означава, че водачите не могат да използват пълното количество енергия, което съхраняват, намалявайки броя на циклите, през които преминава батерията. Заеднос тази и с други техники като „smart” системи за охлаждане, акумулаторите на електрически автомобили осигуряват много години безпроблемен живот.

Всъщност, за да се запази животът на акумулатора на електрическо превозно средство, производителите гарантират наличието на допълнителен резервен капацитет за компенсиране. Тъй като електрическото превозно средство и цикълът на живот на батерията остаряват, допълнителният резервен капацитет се изразходва. Това позволява мощността на автомобила да остане същият през целия живот на акумулатора. След като капацитетът на батерията падне под 80%, водачите могат да започнат да забелязват спад в мощността и производителността на батерията.

След като батерия на вашия електрически автобомил загуби капацитета си за захранване на превозното средство, тя може да се използва за захранване на дом или сграда, като допринася за съхранение на енергия. С две думи, съхранението на батерия в домашни условия ви позволява да съхранявате електроенергия за по-късна употреба. Много домове имат инсталирани слънчеви фотоволтаични панели, които генерират електричество при дневна светлина. Като добавите батерия към системата, тази енергия може да се използва по-късно, когато слънцето вече не свети, вместо да купувате енергия от мрежата.

Ако захранвате дома си с възобновяема енергия като вятърна или слънчева, можете също да го сдвоите с батерия. Можете да го съхранявате за употреба през цялата нощ, когато вятърът и слънчевата светлина са намалени. Този метод за генериране на енергия може да ви помогне да спестите от сметките и да намали количеството енергия, което използвате от мрежата.

Разходи за подмяна на акумулатора на електрически автомобили

Когато става въпрос за подмяна на акумулатор на електрическо превозно средство, не е нужно да бъдете твърде загрижени, тъй като много производители предоставят гаранция до 8 години или 160 000 км. Това означава, че дори да се наложи да я замените, това може да бъде покрито от тази гаранция. Не забравяйте винаги да проверявате типа гаранция, предлаган от избрания от вас производител на електрически автомобили.

Също така цената на батериите падна с около 80% между 2010 и 2016 г. според McKinsey, от $ 1000 на $ 227 / kWh. Следователно нова батерия с мощност 40kWh през 2016 г. би струвала сумата от 10 000 паунда. Според някои прогнози цените трябва да паднат под $ 100 / kWh до 2030 г., приблизително в същото време, когато правителството се стреми 50% от всички нови автомобили, продавани във Великобритания, да бъдат електрически.

Рециклиране на батерии за електрически автомобили

Много производители изследват как батериите на електробомилите могат да бъдат презаредени, след като са достигнали пенсионна възраст. Една идея, която се оказва, че работи добре, е презареждането на батериите за захранване на домове и сгради. Въпреки това няма категорични отговори какво ще се случи с тях, след като те вече не могат да се рециклират.

Времето, което батериите прекарват в електрическото превозно средство, често е само началото на техния полезен живот. След като бъдат извадени от автомобил, повечето батерии все още ще са подходящи за други трудни задачи като съхранение на енергия в електрическата мрежа или в дома – нарастваща зона на търсене.

Когато батериите достигнат края на работния си живот, те ще бъдат рециклирани, което обикновено включва отделяне на ценни материали като кобалт и литиеви соли, неръждаема стомана, мед, алуминий и пластмаса. В момента само около половината от материалите в EV батерия се рециклират, но с очакванията, EV трябва да претърпят експлозия с популярност през следващото десетилетие или повече.

Наскоро VW обяви пилотен завод за рециклиране на батерии, който ще работи за постигане на цел за рециклиране на 97% от компонентите на батерията. В този процес батериите ще бъдат нарязани, изсушени и след това пресяти, за да се възстановят ценни материали, които могат да бъдат използвани за направата на нови батерии.

Въздействие върху околната среда на акумулаторите на електрически автомобили

Вредни ли са акумулаторите на електрически автомобили за околната среда?

Е, тук сме да ви кажем, че бъдещето на електрическите батериите изглежда светло.

EV батериите могат да бъдат подадени обратно в енергийния цикъл за фабрики и домове, след като животът им, захранващ автомобил, приключи. Повторното поставяне на EV батерии може да създаде затворена система за рециклиране. Това означава, че фабриките, които произвеждат батериите, могат в крайна сметка да бъдат захранвани с помощта на презаредените батерии, след като животът им за захранване на превозни средства приключи.

Големите производители на автомобили вече започнаха да сменят EV батерии в други области. Например, Nissan планира да използва пенсионирани EV батерии, за да осигури резервно захранване на Амстердамската ArenA – световноизвестното място за забавление и дом на футболния клуб Ajax.

В близко бъдеще Toyota също планира да инсталира пенсионирани батерии извън магазините в Япония. Батериите ще се използват за съхранение на енергия, генерирана от слънчеви панели. След това запаметената енергия ще се използва за поддържане на мощността на хладилниците за напитки, нагревателите на храни и броячите на прясна храна вътре в магазините.

Освен това Renault обяви, че EV батериите от Renault Zoe EV ще бъдат сменени, за да генерират енергия към Powervault – домашна система за съхранение на батерии.

Когато се появят повече от тези възможности, очевидно ще има живот отвъд EV. След като батерията свърши захранването на електрическо превозно средство, тя може да се използва за захранване на нашите домове и предприятия.

Производители на електрически автомобилни акумулатори

Има голям брой производители на батерии за електрически автомобили. Някои от тях са добре известни като Tesla и Nissan, докато други като BYD или LG Chem, може да не са толкова добре познати по целия свят, но въпреки това са значителни играчи в пространството за производство на батерии за електрически автомобили. LG Chem, например, доставя батерии за електрически превозни средства за подобно на Volvo, Renault, Ford и Chevrolet. Не само това, те също подписаха споразумение с Telsa за доставка на всички произведени в Китай Tesla с батерии.

Друг основен производител на електрически превозни средства BYD е най-големият производител на електрически превозни средства в Китай и сега продават повече електрически превозни средства, отколкото са превозни средства, работещи с изкопаеми горива от края на 2019 г. Не само тези производители на батерии се фокусират върху електрическите превозни средства, но и работят върху батерията съхранение на електроенергия за жилищни, търговски и промишлени приложения.

Зареждане на акумулатор на електрическа кола

Точно както конвенционалните автомобили имат големи или малки резервоари за гориво, литиево-йонните батерии за електрическите автомобили се предлагат в различни размери. Вместо литри гориво, техният капацитет се измерва в киловатчаса (кВтч). Типичният акумулатор от 40kWh от електрически автомобил може да бъде достатъчен за захранването му от 150 мили или повече, докато най-голямата батерия от 100kWh на Tesla е добра за 375 мили според стандарта WLTP – което има за цел да даде реалистична оценка на реалността на автомобилите – световна гама или икономия на гориво.

WLTP е съкращение на Световната хармонизирана процедура за изпитване на леки превозни средства, която влезе в сила през 2017 г. и беше създадена за измерване на разхода на гориво, нивата на CO2 и други емисии на замърсители от леките автомобили. Той замени Новия европейски цикъл на шофиране (NEDC)

Може да разпознаете киловатчаса от сметката си за електроенергия – това е индустриалният стандарт за зареждане. Акумулаторът с мощност 40kWh задържа достатъчно енергия за захранване на обикновен дом за четири дни!

Как презареждате акумулатора на електрическа кола?

Ще получите най-бързото зареждане от определено гнездо за зареждане на EV. Те са оценени в kW от около 3kW до около 50kW – или 120kW в мрежата на суперзарядни устройства на Tesla. Колкото по-висока е оценката, толкова по-бързо те ще възстановят обхвата на вашия EV.

Зарядните устройства, които най-често са монтирани в дома или на работното място, са или 3kW „бавни“ единици, или 7kW „бързи“ зарядни устройства, които могат да презареждат EV за 6-12 часа. Обединеното кралство също има нарастваща мрежа от обществени станции за зареждане. Обикновено това са или бързи зарядни устройства с мощност до 22kW, или „бързи“ зарядни устройства, които могат да доставят до 50kW. Най-бързите обществени станции за зареждане могат да достигнат EV до 80% от обхвата си само за час – последните 20% обикновено са малко по-бавни, за да се предотврати повреда на батериите, когато се приближат до пълно зареждане.

Когато няма налична определена точка за зареждане, можете да зареждате електрически автомобил от 13-амперна домашна куплунга, но това може да бъде много бавно. Тъй като зареждането изисква много мощност за дълъг период, може също да съществува риск от прегряване или пожар, така че ако трябва да направите това, трябва първо да накарате електротехник да провери контакта и окабеляването

Колко безопасни са акумулаторите на електрически автомобили?

За да се уверят, че EV батериите са безопасни, производителите на батерии за електрически автомобили монтират интелигентни системи за управление, за да се предотврати прегряване и други проблеми. Батериите се затоплят, докато се зареждат и разреждат, но автомобилите са проектирани да ги поддържат хладни. Ефективните електромагнитни устройства понякога имат течни охладителни системи, които да помогнат.

Въпреки това има случаи на пожари на електрически автомобили, но много малко от тези инциденти са причинени от повреда на акумулатора. По-често те са резултат от произшествия или инциденти, които може да са причинили пожар на което и да е превозно средство – например случая на Tesla Model S от 2013 г., който удари голямо парче метал с висока скорост. Коментирайки този инцидент, довел до ограничен пожар, изпълнителният директор на Tesla Елон Мъск посочи, че EV батериите съдържат само около една десета от енергията на резервоар, пълен с гориво, ограничавайки опасността, която представляват при инцидент.

Всъщност проучване от 2017 г. на американската Национална администрация по безопасност на движението по магистрали установи, че вероятността и тежестта на пожарите от литиево-йонни батерии е сравнима или малко по-малка от тази на конвенционалните превозни средства. Тъй като повече електрически превозни средства поемат към пътищата, ние можем да бъдем все по-сигурни, че са толкова безопасни, колкото конвенционалните автомобили, които подменят.

Източник: https://www.edfenergy.com/electric-cars/batteries

Споделяне чрез

EVCARS BULGARIA

EVCARS BULGARIA

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Pellentesque imperdiet purus quis metus imperdiet fermentum. Suspendisse hendrerit id lacus id I am text block Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.