A legújabb akkumulátorok elektromos autókhoz 650 km-es valódi autonómia
A elektromos autó akkumulátorok kulcsfontosságú elemek ezeknek a vonzóbbá és érdekesebbé tételében, és ezért népszerűvé válhatnak: a jármű autonómiája, ára, újratöltési sebessége és élettartama függ tőlük, alapvető szempontok, amelyek még mindig sok felhasználót visszatartanak.
Az első elektromos autók óta alig több mint 100 év alatt figyelemreméltó fejlődés tapasztalható az akkumulátorok terén: a régi ólom-sav vagy nikkel-vas és a jelenlegi lítium-ion akkumulátorok között már több mint 12 idők.elektromos autó autonómiája.
Az akkumulátorok által az elmúlt években elért jelentős technológiai ugrásnak köszönhetően egyre több autógyártót bíztattak az elektromos autók új modelljeinek kifejlesztésére, meglehetősen vonzó ígéretekkel a következő 4 évre, a NEDC által jóváhagyott autonómiákkal, amelyek a 400 között mozognak és 600 km.
A jövő jelen: nikkel és kobalt
Mivel ez a legnagyobb energiasűrűségű akkumulátorcellák kémiája, jelenleg a piacon lévő összes elektromos autót használják lítium-ion akkumulátorok folyékony elektrolittal, vagyis: a katód (negatív elektróda) és az anód (pozitív elektróda) között lévő anyag, amely lehetővé teszi az elektronok átvitelét, folyékony oldat.
A lítium-ion akkumulátorokon belül ezeknek különböző altípusai vannak, kis kémiai különbségekkel, ha különböző elemeket használnak a katódban és az anódban, vagy ezek aránya eltérő (például a lítium-vas-foszfát elemek a leggazdaságosabbak, bár ezek is térfogat- és tömegegységre kisebb kapacitással rendelkezik).
A legfontosabb ugrás, amelyet most tapasztalunk: a lejárt mintegy 150-200 km-es európai NEDC-ciklus homologizált autonómiáiról a jelenlegi 400-500 km-re való áttérés az új sejtek használatának köszönhető. dobok ion lítium val vel nikkel Y kobalt (Bár a cellák és az akkumulátor belső alkatrészeinek kompaktabb elrendezése is segített, ami jobban kihasználja az akkumulátor mennyiségét).
Jellemzően grafitot, vagy grafit és szilícium anódokat használnak, lítium, nikkel, kobalt és alumínium katódokat, például a Panasonic a Teslához, vagy például lítium, nikkel, mangán és kobalt. LG Chem, a Renault, a Chevrolet, az Opel, a Volkswagen és más gyártók számára.
Ez utóbbiaknak megvan az az előnyük is, hogy hosszabb élettartammal (kb. Kétszer) rendelkeznek, mint a "régi" lítium-ion akkumulátorok, miközben fenntartják vagy kissé javítják az újratöltési sebességet, és alig növelik az akkumulátor súlyát (valamivel kevesebb, mint 10%). . igen valóban, drágábbak, bár az autó végső eladási árára gyakorolt hatás körülbelül 5% és 10% között marad.
Ezért az első lítium-ion akkumulátorok valamivel több mint 250 Wh/l (és kb. 100 Wh/kg fajlagos energia) energiasűrűségéből már megközelítőleg 400 Wh/l (180 Wh/kg) és 650 Wh/l (250 Wh/kg). Ez az a jelenlegi valóság, amelyen a legtöbb gyártó alapul, hogy meglehetősen tisztességes autonómiával rendelkező, körülbelül 500 km NEDC homologizált (kb. 375 km WLTP) elektromos modelleket javasoljon.
És innen mi más?
A elemeket a nikkel- és kobalt-lítium-ionok közül még mindig több éves tapasztalattal rendelkezik, többek között azért, mert szükséges, hogy jelentősen csökkentsék az árukat, hogy a mérsékelten tisztességes autonómia mellett megfizethető elektromos autókról is beszélhessünk. Ez egy ideig eltart, mire megérkezünk, pontosan meglátjuk, meddig, mivel vannak, akik 2030-ból, mások pedig 2023-ból beszélnek, de elvileg meg kell érkeznie, meg kell érkeznie.
Innen még mindig belépünk az elemek mezőjébe vizsgálat vagy laboratóriumi kísérlet alatt áll, ezért körültekintőnek kell lennünk, és meg kell értenünk, hogy ezek olyan elemek, amelyeket forgalmazhatnak, vagy sem, és megérkezésük pontos dátumát sem lehet megadni.
Egy új típusú lítium akkumulátor lenne a lítium és kén. Még mindig folyékony elektrolitot használ, és fajlagos energiája meghaladhatja a 350 Wh/kg-ot. Az a kis probléma, hogy a grafént, egy szénszerkezetet is használniuk kell, amelyet az alkalmi izgalmas ígéretek (végső soron a kétséges valóság ellenére) ellenére is nehéz nagy tömegben és alacsony költséggel előállítani.
A lítiumelemek másik fontos fejlődése az lenne, ha a lítiumionokról a másikra lépnénk lítium fém, korrózió ellen védett. Ez például az alapvető lítium elemek kapacitásának megháromszorozását ígéri (bár ismét a grafénre támaszkodunk). Talán a legkomolyabb javaslat a Licion a Sion Power-től, 700 Wh/l energiasűrűségig (400 Wh/kg fajlagos energia).
A Sion power évek óta együttműködik a BASF-fel a kutatásban, és az LG Chem nemrégiben megszerezte a cellák és akkumulátorok ipari szintű gyártásának és forgalmazásának jogát.