Gaano katagal ang baterya ng electric car at paano ito gumagana?

Ang baterya ng isang de-koryenteng kotse ay ang pinakamahalagang bahagi ng sasakyan, pati na rin ang pinakamahal at kumplikado sa mga tuntunin ng pagpapatakbo nito. Ang iba't ibang mga teknolohiya para sa paggawa ng mga baterya para sa mga de-koryenteng sasakyan ay binuo sa paglipas ng mga taon at, bagaman ang ilan ay tila lipas na, ang iba ay nagtatrabaho pa rin upang mapabuti ang ilang mga pangunahing aspeto, tulad ng ang tagal, kapangyarihan at pagpapanatili ng mga materyales.

Sa katunayan, ang paglutas sa problema ng pagkakaroon ng mga hilaw na materyales at ang kanilang pagtatapon ay isang priyoridad upang makamit ang layunin ng mas napapanatiling kadaliang kumilos.

Paano gumagana ang electric car battery?

Sa loob ng mga baterya, ang kuryente ay ginawa sa pamamagitan ng isang kemikal na proseso kung saan, sa isang likidong electrolyte na kapaligiran, ang isang daloy ng mga electron ay nabuo sa pagitan ng dalawang pole, ang anode at ang katod. Ang prosesong ito ay nagaganap sa bawat isa cell indibidwal, ang pangunahing yunit ng baterya, na kasama ng iba pang mga cell ay bumubuo ng isang module. Mula sa pagsasama ng ilan modules Ang iba't ibang uri ng mga baterya ay nakuha na nag-iiba sa kapasidad, amperahe at boltahe, ang tatlong yunit ng pagsukat na isinasaalang-alang upang suriin ang pagganap ng baterya sa kabuuan:

kapasidad: dami ng enerhiya na maipapadala o maiimbak ng baterya sa loob ng isang oras, na ipinahayag sa kWh.
amperage: Dami ng kapangyarihan, sa mga amp, na maaaring ipadala sa isang segundo.
boltahe: puwersa kung saan ang dami ng enerhiya na katumbas ng 1 Ampere ay ipinapadala; Ito ay ipinahayag sa volts at samakatuwid ay sumusukat sa bilis ng paghahatid.

Kaya't maaari nating makilala ang iba't ibang uri ng mga baterya batay sa kanilang kemikal na komposisyon, lalo na ang mga metal kung saan ginawa ang anode at katod.

Ano ang mga uri ng mga baterya ng electric car?

Sa ngayon, ang pinakamalawak na ginagamit na baterya ng electric car ay lithium ion, na may mataas na density ng lithium sa cathode at grapayt sa anode. Bagama't kasalukuyang nilagyan ng likidong electrolyte, ang mga baterya ng lithium-ion ay ang batayan ng pananaliksik mga solidong baterya.
Ang malawak na pagsasabog nito ay dahil sa magagandang tampok na ginagarantiyahan nito: mataas na density ng enerhiya, mabilis na pag-recharge, liwanag at katamtamang tagal. Gayunpaman, may iba pang mga uri:

mga baterya ng lead: Malawakang ginagamit sa nakaraan, ang mga bateryang ito ay may lead anode at isang cathode na pinahiran din ng lead dioxide. Sa kasalukuyan ay bihirang ginagamit ang mga ito, sa maliliit at murang mga kotse dahil, sa kabila ng pagkakaroon ng mahabang buhay na kapaki-pakinabang at mababang gastos, mayroon silang mahusay na epekto sa kapaligiran at napakatagal na oras ng recharging;
Mga baterya ng nickel-metal hydride: binubuo ng isang metal na haluang metal anode at isang cathode na may mataas na konsentrasyon ng nickel, ang ganitong uri ng baterya ay hindi gaanong ginagamit sa sektor ng automotive, pangunahin ng Toyota, na palaging ginagamit ito para sa pinakasikat na modelo ng kuryente nito, ang Prius. Ang mga baterya ay may mataas na density ng enerhiya at mabilis na nag-charge at naglalabas, ay magaan at may mababang epekto sa kapaligiran, ngunit mabilis na nawawala ang pagganap;
Mga Baterya ng Lithium Iron Phosphate: Ang mga ito ay isang variant ng mga baterya ng lithium-ion na may ibang materyal na cathode. Mayroon silang ilang mga pakinabang, hindi nila hinihiling ang paggamit ng mga bihirang at mamahaling materyales tulad ng kobalt, sila ay ligtas, lumalaban sa mataas na temperatura at matibay. Ang mga ito ay hindi gaanong ginagamit dahil mayroon silang mababang density ng enerhiya, bagaman kamakailan lamang ay lumalaki ang kanilang merkado, lalo na sa China.

baterya na pangako

Pagkatapos ay mayroong ilang mga baterya na ang teknolohiya ay mukhang promising at malapit nang maging available sa mga automaker. Kabilang sa mga ito ay ang mga lithium-metal, na may lithium din sa anode, na nagpapataas ng density ng enerhiya nito; o ang mga baterya lithium-sulfur, ginawa gamit ang mga recycled na materyales at samakatuwid ay mas napapanatiling at matipid; sa wakas yung meron mga ion ng sodium, kahit na ang mga ito ay mas mura dahil ang mga ito ay ginawa gamit ang mas karaniwang mga materyales, tulad ng sodium, at iyon ay magagarantiya ng mas mahabang tagal at paglaban sa mababang temperatura.

Ang tagal at pagbaba sa pagganap ng mga baterya ng isang de-koryenteng sasakyan ay walang alinlangan na mahalagang mga elemento na dapat isaalang-alang kapag sinusuri ang pagbili ng mga sasakyang ito.

Gaano katagal ang baterya ng electric car?

Ang buhay ng mga baterya ng electric car ay naka-link sa kanilang performance, na bumababa sa paglipas ng panahon dahil sa mga cycle ng charge at discharge, lalo na sa mabilis o mataas na power. Ngunit sa baterya ng isang de-koryenteng kotse, ang pinagsamantalang kapasidad ay hindi kailanman ang pinakamataas na makakamit, ito ay palaging naka-calibrate sa mas mababang halaga. Binubuo nito ang pagkakaiba, mula 5% hanggang 12-15%, sa pagitan na-rate na kapasidad at epektibong kapasidad.
pagkasuot ng baterya nakakaapekto ito sa patong ng anode at katod, na binabawasan din ang kapasidad ng imbakan nito sa paglipas ng panahon. Gayunpaman, ang pagbaba sa kapasidad na ito ay hindi nakompromiso ang pagganap, tulad ng kapangyarihan, na nananatiling pare-pareho sa paglipas ng panahon.
Gumagawa ang mga tagagawa ng mga pagtatantya ng average na distansya na ginagarantiyahan ng isang ganap na naka-charge na baterya, kaya nakukuha ang indikatibong kabuuang bilang ng mga ikot ng recharge at discharge ng sasakyan. Higit pa sa tinantyang bilang na ito, ang pagganap ay nagsisimulang bumaba nang malaki at ang limitasyon ay karaniwang itinatakda sa pagitan ng 70% at 80% ng paunang epektibong kapasidad.
Kaya, sa pangkalahatan, ginagarantiyahan ng mga tagagawa ang baterya ng isang electric car a kabuuang buhay na 8 taon o 160.000 kilometro, ang ilan ay umabot ng hanggang 240.000.
Ang isang baterya na hindi na magagamit para sa isang kotse ay maaari pa ring gamitin bilang isang static na accumulator para sa mga hindi naaabala na power supply at mga katulad na system.

Isang hiwalay na garantiya para sa baterya ng electric car

Tungkol sa garantiya ng baterya ng isang electric car, dapat tandaan na ito ay independiyente sa generic na sasakyan. Sa katunayan, ang baterya lamang ay kumakatawan sa isang third ng kabuuang halaga ng kotse..

Tinitiyak ng bawat tagagawa na sa panahon o mileage na ipinahiwatig niya, iyon ay, humigit-kumulang 8 taon o 160.000 kilometro, ang kapasidad ng baterya ay hindi bababa sa limitasyon ng limitasyon na 70-80% ng epektibong kapasidad.
Sa ilalim ng warranty, posibleng ganap na ayusin o palitan ang baterya ng de-kuryenteng sasakyan dahil sa isang depekto sa disenyo o pagmamanupaktura.

Mayroon bang anumang mga pangyayari na nagiging sanhi ng pag-expire ng warranty bago ito mag-expire?

Ayon sa ADAC, ang pinakamalaking automobile club sa Europa, ang mga ito ay maaaring:

malalim na paglabas ng baterya. Maraming mga tagagawa ng kotse ang nagpapayo laban sa pagpapatuyo, dahil hindi ito malusog para sa baterya, at isama ito sa mga kondisyon ng pagbubukod ng warranty;
Malalim na discharge dahil sa hindi aktibo ng sasakyan. Lalo na para sa pagbili ng mga ginamit na electric car, ipinapayong suriin ang halaga ng SOH (State Of Health) ng baterya;
Pag-install ng mga accessory o kasunod na mga pagbabago sa pagpaparehistro ng sasakyan (hal. trailer hitch na hindi orihinal na ibinigay);
Hindi nakuha ang mga update sa software. Ang lahat ng mga cell na bumubuo sa battery pack ay dapat na pinamamahalaan ng isang electronic system - Battery Management System - na mahalaga para sa kaligtasan ng sasakyan;
Plano ang pagpapanatili ng electric car ay hindi natupad nang tama o hindi sa opisyal na network.

Ang isa pang napapanahong isyu para sa electric mobility ay ang pagtatapon at pag-recycle ng mga baterya, kung saan ang trabaho ay ginagawa mula sa mga hilaw na materyales na ginamit.

La pag-aayos ng baterya ng isang electric car dapat gawin sa espesyal na dalubhasang halaman para sa paggamot ng mga bahagi nito. Ang mga lithium-ion battery disassembly at recycling center na ito ay kasalukuyang nasa ilang bansa sa Europa, pangunahin sa Germany, France, Belgium at Spain, at ang mga gastos ay napakataas.

Higit pa rito, ayon sa BBC, ang produksyon ng baterya ay tumataas ng average na 25% bawat taon, at sa 10 o 15 taon ang halaga ng mga materyales na itatapon sa mga panganib na maging isang emergency, kung ang mga proyekto sa pag-recycle at muling paggamit ay hindi ipinatupad. ang mga baterya mismo.

Isang hakbang pasulong ang ginawa noong Disyembre 2022, nang ang European Council at ang European Parliament ay naglatag ng mga tuntunin na, nakabinbin ang isang panghuling lehislatura, ayusin ang buong cycle ng baterya, mula sa produksyon hanggang sa pagtatapon, upang matiyak ang iyong kaligtasan, pagpapanatili at pare-parehong mataas na pamantayan.

Ang pansamantalang kasunduan ay ilalapat sa lahat ng uri ng mga baterya at, patungkol sa mga nagpapakain ng mga paraan ng transportasyon, Dapat harapin ng mga producer ang pagbawi ng hindi bababa sa 51% ng basura sa produksyon. Ang mga obligadong minimum na antas ng iba't ibang mga materyales ay naitakda na para sa pagpasok sa puwersa ng kasunduan: 16% para sa kobalt; 85% lead, 6% lithium at 6% nickel.

Gayunpaman, ang pagtatapon lamang ay hindi sapat, ang tunay na hamon para sa Europa ay ang muling paggamit ng baterya ng electric car at mga proyekto sa pag-recycle.

Ang mga pakinabang ng pag-recycle ng mga de-koryenteng baterya

Ang isang alternatibo sa pagtatapon ay ang pag-recycle ng mga baterya ng electric car, na nagpapahintulot i-optimize ang mga mapagkukunan at isulong ang isang mas napapanatiling landas.
Ang mga pakinabang ng pag-recycle ng mga baterya ng lithium, sa partikular, ay nagbibigay-daan sa iyo na:

maiwasan ang mga bagong pagkuha at pagproseso (upang kumuha ng isang toneladang lithium, mga 1.900 toneladang tubig ang kailangan);
bawasan ang pangangailangan para sa mga hilaw na materyales, na nagdudulot ng mga bagong paglabas ng CO2;
i-save ang mga mapagkukunan sa mga pangunahing metal at fossil fuel, na may mas kaunting paggasta sa enerhiya.

Bukod dito, ang mga ginastos na baterya ay naglalaman pa rin ng humigit-kumulang 75% na natitirang kapasidad, na hindi na sapat upang paandarin ang isang de-kuryenteng sasakyan, ngunit maaaring gamitin para sa iba pang mga layunin. Halimbawa, maaari silang maging mga sistema ng imbakan para sa mga photovoltaic na halaman, o bumuo ng pasilidad na pang-industriya na imbakan, bilang isang suplay ng kuryente.

Ang mga baterya ay maaaring magkaroon ng higit sa isang buhay

Ang konsepto ng pangalawang buhay na baterya, "pagbibigay ng pangalawang buhay" sa isang baterya, ay maaaring ilapat sa iba't ibang larangan, kabilang ang mga makabagong proyekto: sa HaponHalimbawa, ang mga lumang de-koryenteng baterya ay nagpapatakbo ng mga elevator, isang napaka-kapaki-pakinabang na reserba ng enerhiya kung sakaling magkaroon ng blackout, na pinatunayan ng pakikipagtulungan sa pagitan ng tagagawa ng kotse na Nissan at ng kumpanya ng mga sistema ng gusali na Hitachi.

Nakatuon din ang Europe sa pag-recycle ng baterya sa proyektong Acrobat, na naglalayong mabawi ang higit sa 90% ng mga kritikal na materyales (lalo na ang lithium, phosphorus at graphite) na nilalaman ng mga baterya ng lithium-iron-phosphate sa pamamagitan ng isang bagong pagkuha, na may mga gastos at nabawasan. epekto sa kapaligiran.

Bahagi rin ito ng inisyatiba, at kinakatawan ng Enea, ang National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development. "Kami sa Enea - nagpapaliwanag sa mananaliksik na si Federica Forte, direktor ng proyekto ng 'Agency - haharapin, sa partikular, ang proseso ng pagkuha at pagbawi ng mga electrolytic na materyales, tulad ng mga kondaktibong asing-gamot at mga organikong solvent".

Postposmo