2020 m. Elektrinės transporto priemonės aiškiai pasikeitė. Inžinieriai ir mokslininkai dirbo pagal akumuliatoriaus veikimo laiką ir asortimentą. Akumuliatoriaus dalys, tokios kaip anodas, katodas, separatorius ir elektrolitas, glaudžiai susietos. Kiekvienas vienos dalies pakeitimas padėjo kitai daliai geriau veikti. Šis pakeitimas nustatė naują valymo transporto priemonių kursą.
Baterijų chemijos ir medžiagų pokyčiai
Baterijos veikia gerai, kai jų dalys tinka kartu. 2020 m. Komandos pagerino anodą, katodą, separatorių ir elektrolitą su naujomis medžiagomis.
-
Anodų pakeitimai: Automobilių gamintojai vis dar naudoja grafitą savo didelei energijos kaupimui. Naujos medžiagos, tokios kaip titano niobium oksidas ir molibdeno disulfidas, rodo greitą ličio jonų srautą. Greito jonų srauto mažinimo laikas įkrovimo laiką ir ilgiau laiko akumuliatoriaus galią.
-
Katodo pakeitimai: Baterijose naudojamas ličio geležies fosfatas (LFP), ličio nikelio mangano kobalto oksidas (NMC) ir ličio nikelio kobalto aliuminio oksidas (NCA). 2020 m. LFP baterijos atkreipė daugiau dėmesio. Jie padeda išlaikyti žemą šilumą, ilgiau dirbti ir kainuoja mažiau. NMC ir NCA padeda aukščiausios klasės automobiliams nueiti toli. Nauji mišiniai, tokie kaip ličio-nickel-manganese oksido balanso galia ir žemės priežiūra, be kobalto be kobalto.
-
Separatorius ir elektrolitų pokyčiai: Naujos separatoriaus medžiagos, tokios kaip polimerų mišiniai ir grafeno mišiniai, padidina stiprumą ir jonų srautą. Nauji elektrolitai sumaišo ličio druskas su karbonato tirpikliais. Šie mišiniai padidina akumuliatoriaus saugumą ir laikui bėgant palaiko įkrovą.
Nuo chemijos iki realaus pasaulio: ilgesnis ir geresnis akumuliatoriaus veikimo laikas
Naujos dalys ir dizaino pakeitimai aiškiai parodė. Jie padėjo dviem dideliais būdais:
1. Daugiau energijos kiekvienoje baterijoje
Energija akumuliatoriuje yra arti jos svorio. Daugiau energijos reiškia ilgesnę kelionę. 2020 m. LFP ląstelės išaugo nuo maždaug 80 Wh/kg iki maždaug 140 Wh/kg. Automobilių gamintojai galėtų pastatyti automobilius, kurie už vieną įkrovimą sudaro daugiau nei 520 km. NMC baterijos, kadaise daug aukštesnės, išaugo arti LFP lygio. Šis pakeitimas leidžia automobilių gamintojams tiekti biudžetinius EV, kurie siekia apie 465 km ar daugiau.
2. Ilgesnis akumuliatoriaus veikimo laikas ir saugesnis naudojimas
Gera baterija turėtų trukti daugybę įkrovimo ciklų. 2020 m. Geresnės dalys ir išmaniosios akumuliatoriaus patikrinimai sumažino žalą, kurią sukelia ličio kaupimasis. Stipresnis elektrolito ryšys palaikė akumuliatoriaus galią daugelyje naudojimo būdų. LFP katodai laikė baterijas vėsomis ir sumažinta gaisro rizika. Šis saugumas padėjo automobilių gamintojams laimėti pasitikėjimą ir atitikti taisykles.
Rinkos poveikis ir pasaulinės tendencijos
Akumuliatoriaus pakeitimai neįvyko burbule. Jie susiejo su rinkos poreikiais ir naujomis taisyklėmis, kurios skatina automobilio pasirinkimą.
-
Kinijos vaidmuo: 2020 m. Kinija vedė LFP baterijas. Automobilių gamintojai Kinijoje naudojo naujus ląstelių dizainus, kurie tinka automobilio rėmelyje. Šie dizainai leido automobiliams viršyti 500 km vienu įkrovimu.
-
Kaina ir tiekimas: NMC ląstelės kainuoja apie 20% daugiau nei LFP ląstelės. Šis išlaidų skirtumas padeda sumažinti įprastų modelių kainų etiketes. Pigesnės baterijos, kurios eina toliau, perkelia pasaulines akumuliatorius iš Kinijos į kitas sritis, tokias kaip Europa ir Šiaurės Amerika.
-
Politika ir taisyklės: Daugelis vyriausybių nustato automobilių neturinčias taisykles. Nauji įstatymai dabar ilgai padeda EV. Šios sąsajos tarp taisyklių ir automobilio pirkėjų poreikių padėjo daugiau dirbti su akumuliatorių dalimis.
Kas laukia: iššūkiai ir atveria kelius
2020 m. Pažanga atneša darbus, kurie dar nėra atlikti. Komandos dabar taiso naujas kliūtis:
- Didėjant akumuliatoriaus išvestį, tuo pačiu metu ieškant žaliavų.
- Stiprių sistemų, skirtų pakartotinai naudoti senas baterijas perdirbimui ar antrajam naudojimui, kūrimas.
- Testuojant naujas akumuliatorių idėjas, tokias kaip kietojo kūno langeliai, kurie gali kaupti daugiau energijos ir toliau mažinti riziką.
Išvada
2020 m. Akumuliatorių gamintojai pasiekė aiškius tikslus. Jie pakeitė akumuliatoriaus dalis ir dizainą, kad EV dabar eitų toliau, tarnautų ilgiau ir būtų saugūs. 2020 m. Darbas pastatė tvirtą elektromobilių ateities bazę. Naujos akumuliatorių dalys padės automobiliams važiuoti ilgiau vienu įkrovimu ir saugos vairuotojus, tuo pačiu taupydami energiją mūsų planetoje.
Nuorodos
-
Koech, Ak, Mwandila, G., & Mulolani, F. (2024). Elektrinės transporto priemonės akumuliatoriaus patobulinimų apžvalga. Heliyonas, 10 (15), E34806. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e34806
-
Möller, T. ir kt. (2024). Akumuliatorių chemijos, maitinančios elektrinių transporto priemonių ateitį. „McKinsey & Company“.
-
Tarptautinė energetikos agentūra. (2020). „Global EV Outlook 2020“.
———————————————————————
„VoltsandVolts.com“ yra tinklaraštis, skirtas elektrinėms transporto priemonėms (EV). Mūsų tinklaraštyje pateikiami straipsniai apie EV apžvalgas, istorijas, patarimus, triukus, įkrovimo infrastruktūrą ir akumuliatorių technologijas. Prisijunkite prie pokalbio ir tapkite „VoltsandVolts.com“ bendruomenės dalimi šiandien!
