Большинство владельцы электромобилей (ЭМ) Вы можете удивиться, узнав, что электрическая батарея была изобретена более 200 лет назад. Хотя технология, материалы, мощность и емкость значительно изменились, основные принципы, лежащие в основе аккумуляторов электромобилей, остаются в основном теми же.
Сегодня аккумуляторы необходимы не только в электромобилях, но и во многих потребительских электронных устройствах, таких как смартфоны и ноутбуки. В электромобиле или подключаемом гибридном электромобиле (PHEV) аккумуляторная батарея играет важнейшую роль в питании автомобиля, определении его запаса хода и влиянии на общую производительность. Понимание того, как работают аккумуляторы электромобиля, является ключом к обеспечению бесперебойной езды. В этой статье мы рассмотрим все, что вам нужно знать об аккумуляторах электромобиля —от типов и срока службы до стоимости и вариантов переработки.
Аккумуляторы для электромобилей (ЭМ) играют решающую роль в определении производительности, дальности и стоимости электромобилей. Каждый тип аккумулятора, используемый в электромобилях, работает на основе различных материалов и технологий, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и проблемы. Ниже приведен более подробный обзор пяти основных типов аккумуляторов для электромобилей, которые в настоящее время используются или находятся в стадии разработки.
Литий-ионные аккумуляторные батареи широко используются не только в современных электромобилях, но и в различной потребительской электронике, такой как ноутбуки или смартфоны, благодаря своим превосходным характеристикам, хорошему соотношению мощности к весу и устойчивости к высоким температурам. Несмотря на свою популярность, технология производства этих батарей подвергается критике за то, что она не является экологически чистой, что требует более устойчивых вариантов.
Этот тип автомобильных аккумуляторов в основном используется в гибридных автомобилях, хотя они более дороги в производстве и не так хороши, как литий-ионные. Однако никель-металл-гидридные аккумуляторы служат дольше и лучше подходят для постоянных процедур зарядки и разрядки, которые обычно встречаются в гибридных автомобилях. Кроме того, аккумуляторные батареи гибридных автомобилей меньше, чем у полностью электрических автомобилей.
Свинцово-кислотная технология существует уже давно. Она дешева и надежна, но подходит только для стартерной батареи автомобилей с ДВС. Это старая 12-вольтовая батарея, которая иногда используется в современных электромобилях, но только для вспомогательных систем питания, а не для питания электродвигателей. По сравнению с более современными батареями свинцово-кислотные имеют относительно короткий срок службы.
Ультраконденсаторы используются для хранения поляризованной жидкости между электродом и электролитом. Они не подходят для использования в качестве основного источника питания, а скорее как вторичный аккумулятор, используемый для выравнивания нагрузки основного литий-ионного аккумулятора. Думайте о них как о промежуточном звене между большой батареей и электродвигателем, который иногда используется для улучшения ускорения.
Твердотельные батареи — это следующее большое явление в индустрии электромобилей, и мы можем ожидать их широкого использования через несколько лет. Используя керамический материал вместо жидкости, твердотельные батареи более экологичны, чем любые перечисленные типы, и более стабильны, дешевле и проще в производстве. Эксперты прогнозируют, что твердотельные батареи снизят стоимость производства батарей до 40%, что является важной новостью.
Емкость аккумулятора является решающим фактором в оценке потенциала, мощности и энергопотребления аккумулятора. Обычно измеряемая в киловатт-часах (кВт·ч), емкость большинства аккумуляторы для электромобилей колеблется от 30 до 100 кВт·ч. Некоторые производители даже предлагают батареи емкостью до 200 кВт·ч, что обеспечивает впечатляющий диапазон и производительность. В целом, более высокий кВт·ч указывает на больший диапазон и потенциально лучшую производительность.
Недостатком является то, что большие аккумуляторные батареи часто дороги, тяжелы и требуют больше времени для полной зарядки. В реальных испытаниях большие аккумуляторные батареи часто более долговечны, чем маленькие батареи, поскольку они дольше разряжаются. Вот почему емкость батареи имеет решающее значение для понимания технических характеристик вашего автомобиля, энергопотребления, запаса хода и эксплуатационных характеристик.
По сути, деградация батареи — это химический процесс, который снижает емкость батареи до полного заряда и количество энергии, которое она выдает. Это естественный процесс, который происходит после многих лет постоянного использования, и он постепенно делает батарею менее способной. Когда батарея новая, она имеет 100% SOH (состояние здоровья), но через, например, десять лет SOH будет около 85%.
Результатом не будет более медленная производительность, просто меньший запас хода и необходимость заряжать его чаще, чем раньше. Однако большинство производителей гарантируют SOH на определенный период времени, поэтому, если вы покупаете новый электромобиль, вы можете быть уверены, что деградация батареи — это не то, о чем вам нужно беспокоиться.
Точного способа определить не существует. как долго работает автомобильный аккумулятор . Срок службы зависит от различных факторов, таких как пробег, использование, климатические условия, обслуживание и т. д. Однако мы видим множество случаев, когда аккумуляторные батареи служат десять лет с приличными показателями SOH. Большинство аккумуляторов прослужат не менее срока гарантии производителя, так что вы можете с уверенностью управлять своим электромобилем. Обычно это восемь лет или 100 000 миль.
Владельцам часто советуют избегать Быстрые зарядные устройства постоянного тока (Уровень зарядки 3), так как выброс энергии высокого напряжения может повредить аккумулятор и сократить срок его службы, если его использовать слишком часто и заряжать полностью. Кроме того, климат играет важную роль, так как транспортные средства, используемые в условиях сильного холода, имеют тенденцию терять емкость раньше, чем те, которые используются в умеренную или теплую погоду.
Самый дорогой предмет на Список технического обслуживания электромобиля замена всего аккумуляторного блока в электромобиле. Поскольку аккумулятор большой, тяжелый и его сложно снять, его замена является трудоемкой и требует специальных процедур и инструментов. Добавьте к этому значительную стоимость самого аккумулятора, и вы получите дорогостоящую работу, которая может стоить всего несколько тысяч долларов или целых 22 000 долларов, в зависимости от марки, модели и типа аккумулятора.
Несмотря на то, что это значительные суммы, хорошая новость заключается в том, что цена аккумуляторов для электромобилей и трудозатраты медленно снижаются, поскольку все больше и больше магазинов могут выполнять такие процедуры, а батареи становятся более доступными. Мы все еще далеки от дешевой замены батарей, но мы к этому идем.
Следующим логическим шагом после замены аккумулятора является утилизация и переработка аккумуляторов, которые в настоящее время являются крупными темами в сообществе электромобилей. На данный момент еще не существует универсального решения для безопасной утилизации и переработки аккумуляторов, хотя отрасль выдвинула несколько идей.
Поскольку аккумуляторы электромобилей физически большие, тяжелые и громоздкие, утилизацией должны заниматься профессионалы. Кроме того, поскольку аккумуляторы электромобилей изготавливаются из ценных и редких материалов (литий-ионных), переработка и повторное использование имели бы большой смысл. Однако не все аккумуляторы подлежат переработке, по крайней мере, на данный момент. Существует три основных способа переработки старых аккумуляторов электромобилей.
· Выплавка - Это процесс, в котором аккумулятор подвергается воздействию экстремальной температуры, плавится и очищается для будущего использования. В большинстве случаев результат не может быть использован для повторного изготовления аккумуляторов, но материалы, полученные путем плавки, могут использоваться в других отраслях и для других целей. Этот подход может перерабатывать даже литий-ионные аккумуляторы с некоторой степенью успеха.
· Прямое восстановление - Этот процесс лучше всего подходит для старых типов свинцово-кислотных аккумуляторов и подобных предметов, которые физически разбираются и извлекаются из них свинец и другие материалы. Поскольку производители аккумуляторов используют много ценных металлов, прямое восстановление иногда является единственным способом.
· Промежуточные процессы - Объединяя два вышеуказанных подхода, промежуточные процессы зависят от типа батареи и используемых материалов.
Являясь основным компонентом каждого электромобиля (EV) или подключаемого гибридного электромобиля (PHEV), аккумулятор электромобиля часто называют «сердцем» автомобиля. Он обеспечивает мощность, которая приводит в действие электродвигатели, определяет дальность поездки и играет решающую роль в общей производительности и энергоэффективности автомобиля. Понимание того, как аккумуляторы для электромобилей работа, что влияет на их производительность и как их правильно обслуживать, может помочь гарантировать, что ваш автомобиль будет работать гладко и эффективно в течение многих лет. В этой статье мы более подробно рассмотрим ключевые аспекты аккумуляторы для электромобилей , включая их технологию, емкость, срок службы и способы ухода за ними.
Читать далее:
10 крупнейших производителей зарядных устройств для электромобилей в США в 2025 году
Пошаговое руководство: как установить зарядную станцию для электромобиля
10 крупнейших компаний по зарядке электромобилей в мире в 2024 году
Состояние зарядки электромобилей в регионе Ближнего Востока - Anari Energy