Električno vozilo na baterije
sadržaj
U električnom vozilu, baterija, odnosno baterija, igra odlučujuću ulogu. Ova komponenta određuje, između ostalog, domet, vrijeme punjenja, težinu i cijenu električnog vozila. U ovom članku ćemo vas provesti kroz sve što trebate znati o baterijama.
Počnimo s činjenicom da električna vozila koriste litij-ionske baterije. Baterije ovog tipa mogu se naći i u mobilnim telefonima i prijenosnim računalima. Postoje različite vrste litij-ionskih baterija koje obrađuju različite sirovine poput kobalta, mangana ili nikla. Prednost litij-ionskih baterija je njihova visoka gustoća energije i dug vijek trajanja. Nedostatak je što nije moguće koristiti punu snagu. Potpuno pražnjenje baterije je štetno. Ovim će se pitanjima posvetiti više pozornosti u sljedećim paragrafima.
Za razliku od telefona ili prijenosnog računala, električna vozila imaju punjivu bateriju koja se sastoji od skupa ćelija. Ove stanice tvore klaster koji se može spojiti serijski ili paralelno. Baterija zauzima puno prostora i ima veliku težinu. Kako bi se težina što bolje rasporedila po vozilu, baterija se obično ugrađuje u donju ploču.
Емкость
Kapacitet baterije je važan faktor u performansama električnog vozila. Kapacitet je naveden u kilovat-satima (kWh). Primjerice, Tesla Model 3 Long Range ima bateriju od 75 kWh, dok Volkswagen e-Up ima bateriju od 36,8 kWh. Što točno znači ovaj broj?
Watt - a time i kilovat - znači snagu koju baterija može proizvesti. Ako baterija daje 1 kilovat energije za sat vremena, to je 1 kilovat.sat energije. Kapacitet je količina energije koju baterija može pohraniti. Watt-sati se izračunavaju množenjem broja amper-sati (električni naboj) s brojem volti (napon).
U praksi nikada nećete imati pun kapacitet baterije na raspolaganju. Potpuno ispražnjena baterija - i stoga koristi 100% svog kapaciteta - šteti njezinu vijeku trajanja. Ako je napon prenizak, elementi se mogu oštetiti. Kako bi se to spriječilo, elektronika uvijek ostavlja međuspremnik. Potpuno punjenje također ne pridonosi bateriji. Najbolje je napuniti bateriju od 20% do 80% ili negdje između. Kada govorimo o bateriji od 75kWh, to je pun kapacitet. Stoga u praksi uvijek imate posla s manje iskoristivim kapacitetom.
temperatura
Temperatura je važan faktor koji utječe na kapacitet baterije. Hladna baterija dovodi do značajnog smanjenja kapaciteta. To je zato što kemija u bateriji ne radi dobro na niskim temperaturama. Kao rezultat toga, zimi se morate nositi s manjim rasponom. Visoke temperature također negativno utječu na rad, ali u manjoj mjeri. Toplina ima veliki negativan učinak na trajanje baterije. Tako hladnoća djeluje kratkotrajno, a toplina dugotrajno.
Mnoga električna vozila imaju Sustav upravljanja baterijom (BMS) koji, između ostalog, prati temperaturu. Sustav često također aktivno intervenira kroz grijanje, hlađenje i/ili ventilaciju.
životni vijek
Mnogi ljudi se pitaju koliko traje baterija električnog vozila. Budući da su električna vozila još relativno mlada, definitivnog odgovora još nema, pogotovo kada su u pitanju najnovije baterije. Naravno, to ovisi i o automobilu.
Vijek trajanja je dijelom određen brojem ciklusa punjenja. Drugim riječima: koliko često se baterija puni od prazne do pune. Tako se ciklus punjenja može podijeliti na nekoliko punjenja. Kao što je ranije navedeno, najbolje je puniti između 20% i 80% svaki put kako biste produžili vijek trajanja baterije.
Pretjerano brzo punjenje također ne doprinosi produljenju trajanja baterije. To je zbog činjenice da tijekom brzog punjenja temperatura jako raste. Kao što je već spomenuto, visoke temperature negativno utječu na trajanje baterije. U principu, vozila s aktivnim sustavom hlađenja mogu tome odoljeti. Općenito, preporuča se izmjenjivati brzo i normalno punjenje. Nije da je brzo punjenje loše.
Električna vozila su na tržištu već duže vrijeme. Dakle, kod ovih automobila možete vidjeti koliko je smanjen kapacitet baterije. Produktivnost se obično smanjuje za oko 2,3% godišnje. Međutim, razvoj tehnologije baterija ne miruje, pa se stupanj degradacije samo smanjuje.
S električnim vozilima koja su prešla mnogo kilometara, pad snage i nije tako loš. Teslama, koji su prešli preko 250.000 90 km, ponekad je ostalo više od XNUMX% kapaciteta baterije. S druge strane, tu su i Tesle kod kojih je s manjom kilometražom zamijenjena cijela baterija.
proizvodnja
Proizvodnja baterija za električna vozila također postavlja pitanja: koliko je ekološki prihvatljiva proizvodnja takvih baterija? Događaju li se neželjene stvari tijekom proizvodnog procesa? Ovi problemi su povezani sa sastavom baterije. Budući da električna vozila rade na litij-ionskim baterijama, litij je ionako važna sirovina. Međutim, koristi se i nekoliko drugih sirovina. Također se koriste kobalt, nikal, mangan i/ili željezni fosfat ovisno o vrsti baterije.
Okoliš
Ekstrakcija ovih sirovina štetna je za okoliš i šteti krajoliku. Osim toga, zelena energija se često ne koristi u proizvodnji. Tako električna vozila utječu i na okoliš. Istina je da se sirovine za baterije mogu vrlo reciklirati. Odbačene baterije iz električnih vozila mogu se koristiti i u druge svrhe. Više o ovoj temi pročitajte u članku o tome koliko su električna vozila ekološki prihvatljiva.
Radni uvjeti
Sa stajališta radnih uvjeta, kobalt je najproblematičnija sirovina. Postoji zabrinutost oko ljudskih prava tijekom rudarenja u Kongu. Govore o izrabljivanju i dječjem radu. Inače, to se ne odnosi samo na električna vozila. Ovaj problem također utječe na baterije telefona i laptopa.
troškovi
Baterije sadrže skupe sirovine. Primjerice, potražnja za kobaltom, a s njom i cijena, vrtoglavo je porasla. Nikal je također skupa sirovina. To znači da su troškovi proizvodnje baterija prilično visoki. To je jedan od glavnih razloga zašto su električna vozila skuplja u usporedbi s benzinskim ili dizelskim ekvivalentom. To također znači da varijanta modela električnog automobila s većom baterijom često odmah postaje znatno skuplja. Dobra vijest je da su baterije konstrukcijski jeftinije.
preuzimanje datoteka
Akupercentaža
Električni automobil uvijek pokazuje koliki je postotak napunjenosti baterije. Također se zove Stanje napunjenosti nazvao. Alternativna metoda mjerenja je Dubina pražnjenja... To pokazuje koliko je baterija ispražnjena, a ne koliko je puna. Kao i kod mnogih benzinskih ili dizelskih vozila, to se često pretvara u procjenu preostale kilometraže.
Auto nikada ne može točno reći koliki je postotak napunjenosti baterije, stoga je preporučljivo ne iskušavati sudbinu. Kada je baterija skoro prazna, nepotrebni luksuzni predmeti kao što su grijanje i klima uređaj će se isključiti. Ako situacija postane jako teška, auto može ići samo polako. 0% ne znači potpuno ispražnjenu bateriju zbog spomenutog međuspremnika.
Kapacitet dizanja
Vrijeme punjenja ovisi i o vozilu i o načinu punjenja. U samom vozilu odlučujući je kapacitet baterije i kapacitet punjenja. O kapacitetu baterije već je bilo riječi. Kada je snaga izražena u kilovat satima (kWh), kapacitet punjenja izražava se u kilovatima (kW). Izračunava se množenjem napona (u amperima) sa strujom (voltima). Što je kapacitet punjenja veći, vozilo će se puniti brže.
Konvencionalne javne punionice pune se s izmjeničnom strujom od 11 kW ili 22 kW. Međutim, nisu sva električna vozila prikladna za punjenje od 22 kW. Punjači za brzo punjenje pune se stalnom strujom. To je moguće uz mnogo veći kapacitet dizanja. Tesla superpunjači pune 120kW i Fastned brzi punjači 50kW 175kW. Nisu sva električna vozila prikladna za brzo punjenje velike snage od 120 ili 175 kW.
Javne punionice
Važno je znati da je punjenje nelinearan proces. Punjenje na zadnjih 20% puno je sporije. To je razlog zašto se vrijeme punjenja često naziva punjenjem do 80%.
Vrijeme učitavanja ovisi o nekoliko čimbenika. Jedan faktor je koristite li jednofazno ili trofazno punjenje. Trofazno punjenje je najbrže, ali nisu sva električna vozila prikladna za to. Osim toga, neke kuće koriste samo jednofazni priključak umjesto trofaznog.
Redovne javne punionice su trofazne i dostupne su na 16 i 32 ampera. Punjenje (0% do 80%) električnog vozila s baterijom od 50 kWh traje otprilike 16 sati na stanicama za punjenje od 11 A ili 3,6 kW. Potrebno je 32 sata s stanicama za punjenje od 22 ampera (1,8 kW stupovi).
No, to se može učiniti i brže: s brzim punjačem od 50 kW trebat će nešto manje od 50 minuta. Danas postoje i brzi punjači od 175 kW, s kojima se baterija od 50 kWh može napuniti čak i do 80% u XNUMX minuta. Za više informacija o javnim punionicama pogledajte naš članak o punionicama u Nizozemskoj.
Punjenje kod kuće
Moguće je i punjenje kod kuće. Malo starije kuće često nemaju trofazni priključak. Vrijeme punjenja, naravno, ovisi o jačini struje. Pri struji od 16 ampera električni automobil s baterijom od 50 kWh napuni 10,8% u 80 sati. Pri struji od 25 ampera to je 6,9 sati, a pri 35 ampera 5 sati. U članku o dobivanju vlastite stanice za punjenje govori se o punjenju kod kuće. Također možete pitati: koliko košta puna baterija? Na ovo pitanje odgovorit ćemo u članku o troškovima vožnje na električni pogon.
Sažimanje
Baterija je najvažniji dio električnog vozila. Mnogi nedostaci električnog vozila povezani su s ovom komponentom. Baterije su još uvijek skupe, teške, osjetljive na temperaturu i nisu ekološki prihvatljive. S druge strane, degradacija tijekom vremena nije tako loša. Štoviše, baterije su već puno jeftinije, lakše i učinkovitije nego što su bile. Proizvođači vrijedno rade na daljnjem razvoju baterija pa će situacija biti samo bolja.
