Akumulatory w samochodach elektrycznych
Od niepamiętnych czasów człowiek wymyślał coraz więcej maszyn, aby poprawić komfort życia i zwiększyć wydajność w fabrykach. Pojazdy elektryczne pojawiły się około połowy XIX wieku, a pod koniec XX wieku opracowano nowoczesne pojazdy elektryczne/hybrydowe.Te pojazdy elektryczne uznano za wygodniejsze i łatwiejsze w prowadzeniu niż pojazdy z silnikiem spalinowym. Ale teraz ten ostatni stworzył problem środowiskowy. W dzisiejszych dążeniach do ochrony środowiska i poszukiwania nowych sposobów wykorzystania zrównoważonych i odnawialnych źródeł energii, przemysł motoryzacyjny ma do odegrania najważniejszą rolę.
Samochody elektryczne z akumulatorami przyjazne dla środowiska
Przemysł motoryzacyjny jest najbardziej zanieczyszczającą branżą pod względem emisji spalin z produktów. Ważną rolę odgrywa również przemysł akumulatorowy. Coraz więcej akumulatorów jest używanych w takich zastosowaniach, jak pojazdy elektryczne, odnawialne źródła energii, takie jak energia słoneczna i wiatrowa. Napęd elektryczny zasilany akumulatorami pomaga zredukować zanieczyszczenie powietrza, a także obniżyć koszty eksploatacji. Zmniejsza również zależność od ropy naftowej. Elektrownia samochodowa jest dziś najczęściej dyskutowanym tematem.
Wszyscy producenci samochodów mają własne projekty pojazdów elektrycznych i akumulatorów do nich. Chociaż do niedawna najczęściej używanym był akumulator kwasowo-ołowiowy, teraz liderem jest akumulator litowo-jonowy. Ale biorąc pod uwagę początkowe koszty i aspekty bezpieczeństwa, akumulatorów kwasowo-ołowiowych nie można całkowicie wycofać, dopóki koszt akumulatorów litowo-jonowych do pojazdów elektrycznych nie zostanie obniżony do przystępnego poziomu, a aspekty bezpieczeństwa nie zostaną poprawione.
Prawie 80% problemów z jakością powietrza jest związanych z emisjami z pojazdów. Stwierdzono, że w uprzemysłowionych krajach dwie trzecie CO, jedna trzecia tlenków azotu i prawie połowa węglowodorów są spowodowane powyższymi emisjami. Jeśli tak jest w krajach uprzemysłowionych, to w krajach rozwijających się, gdzie kontrola środowiska nie jest ściśle egzekwowana, sytuacja nie jest lepsza.
Pojazdy elektryczne – zero emisji zanieczyszczeń
Pojazd elektryczny wykorzystuje jeden lub więcej silników elektrycznych zasilanych wyłącznie akumulatorem do celów trakcyjnych bez silnika spalinowego. Dlatego nie ma spalin i jest znany jako pojazd o zerowej emisji. Hybrydowe pojazdy elektryczne mają dwa źródła energii, jedno o wysokiej zawartości energii (paliwo kopalne), a drugie z akumulatorem o dużej szybkości rozładowania.
W pojazdach czysto elektrycznych zasilanie musi być dostarczane w sposób ciągły z akumulatora. Pojemność energetyczna akumulatora została zaprojektowana w taki sposób, aby zapewnić ciągłe rozładowanie w całym zakresie znamionowym. Zazwyczaj akumulator pojazdu elektrycznego nie może rozładować więcej niż 80% swojej pojemności, tak aby stan naładowania nie spadł poniżej 20-25%.
Ma to na celu ochronę akumulatora przed nadmiernym rozładowaniem i uniknięcie problemów, które mogą wystąpić w takim przypadku. Ponadto akumulator musi być w stanie odbierać energię z rekuperacyjnego układu hamulcowego. Jeśli akumulator jest w pełni naładowany, energia hamowania odzyskowego nie może być pochłaniana przez akumulator.
Obecnie wspomniana szybkość ciągłego rozładowania jest jednokrotnością pojemności znamionowej. Na przykład, jeśli pojemność nominalna wynosi 300 Ah, natężenie rozładowania wynosi 300 amperów. Akumulator pojazdu elektrycznego niezmiennie raz dziennie ulega pełnemu rozładowaniu. Oczywiście otrzyma energię zwrotną z hamowania odzyskowego, tak jak wtedy, gdy zostanie zastosowana.
Średni procent energii odnawialnej wynosi około 15%. W niektórych przypadkach liczba ta może przekroczyć 40%. Moc rekuperacji nie przekracza 40 kW. Ma największą wartość przy pewnym opóźnieniu. Producenci akumulatorów do pojazdów elektrycznych deklarują obecnie żywotność akumulatorów od 1000 do >10 000 cykli.
Pojazd elektryczny nominalnie potrzebuje baterii o pojemności 36-40 kWh (pojemność energii użytkowej) na zasięg 300-320 km w obie strony. Ale większość producentów komponentów podaje więcej niż to, zazwyczaj 40-60% więcej. Rekompensuje to skróconą żywotność spowodowaną cyklami, dzięki czemu nawet po wygaśnięciu okresu gwarancyjnego akumulatora istnieje bezpieczny margines pojemności do normalnej pracy pojazdu elektrycznego. Akumulator 96 kWh w EV ma użyteczną pojemność 86,5 kWh.
