Аккумуляторлы электр көлігі
Мазмұны
Электрлік көлікте аккумулятор, дәлірек айтсақ, аккумулятор жинағы шешуші рөл атқарады. Бұл компонент басқа нәрселермен қатар, электромобильдің диапазонын, зарядтау уақытын, салмағын және бағасын анықтайды. Бұл мақалада біз сізге батареялар туралы білуіңіз керек барлық нәрселерді көрсетеміз.
Электр көліктері литий-иондық аккумуляторларды пайдаланатынынан бастайық. Бұл түрдегі батареяларды ұялы телефондар мен ноутбуктерде де табуға болады. Кобальт, марганец немесе никель сияқты әртүрлі шикізатты өңдейтін литий-ионды батареялардың әртүрлі түрлері бар. Литий-ионды аккумуляторлардың артықшылығы - олардың жоғары энергия тығыздығы және ұзақ қызмет ету мерзімі. Кемшілігі - толық қуатты пайдалану мүмкін емес. Батареяны толығымен зарядсыздандыру зиянды. Бұл мәселелерге келесі параграфтарда көбірек назар аударылады.
Телефон немесе ноутбуктен айырмашылығы, электрлік көліктерде ұяшықтар жиынтығынан тұратын қайта зарядталатын батарея бар. Бұл ұяшықтар тізбектей немесе параллель қосылатын кластерді құрайды. Батарея көп орын алады және салмағы өте көп. Салмақты көлікке мүмкіндігінше бөлу үшін аккумулятор әдетте төменгі тақтаға салынған.
Емкость
Аккумулятордың сыйымдылығы электр көлігінің өнімділігінің маңызды факторы болып табылады. Қуаттылық киловатт-сағатпен (кВт/сағ) көрсетілген. Мысалы, Tesla Model 3 Long Range 75 кВт/сағ аккумуляторға ие болса, Volkswagen e-Up 36,8 кВт/сағ аккумуляторға ие. Бұл сан нақты нені білдіреді?
Ватт - демек киловатт - батарея шығара алатын қуатты білдіреді. Егер батарея бір сағат ішінде 1 киловатт қуат берсе, бұл 1 киловатт.сағат энергия. Сыйымдылық - бұл батарея сақтай алатын энергия мөлшері. Ватт-сағат амп-сағат санын (электр заряды) вольт санына (кернеу) көбейту арқылы есептеледі.
Іс жүзінде сізде ешқашан толық батарея сыйымдылығы болмайды. Толық зарядсызданған аккумулятор - сондықтан оның сыйымдылығын 100% пайдалану - оның қызмет ету мерзіміне зиян тигізеді. Кернеу тым төмен болса, элементтер зақымдалуы мүмкін. Бұған жол бермеу үшін электроника әрқашан буферді қалдырады. Толық зарядтау да аккумуляторға әсер етпейді. Батареяны 20%-дан 80%-ға дейін немесе олардың арасында зарядтаған дұрыс. 75 кВт/сағ батарея туралы айтатын болсақ, бұл толық сыйымдылық. Сондықтан, іс жүзінде сіз әрқашан аз қолданылатын қуатпен күресуге тура келеді.
температура
Температура батарея сыйымдылығына әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Суық батарея сыйымдылықтың айтарлықтай төмендеуіне әкеледі. Себебі батареядағы химия төмен температурада жақсы жұмыс істемейді. Нәтижесінде, қыста сіз аз диапазонмен күресуге тура келеді. Жоғары температура да өнімділікке теріс әсер етеді, бірақ аз дәрежеде. Жылу батареяның қызмет ету мерзіміне үлкен теріс әсер етеді. Осылайша, суық қысқа мерзімді әсер етеді, ал жылу ұзақ мерзімді әсер етеді.
Көптеген электромобильдерде температураны бақылайтын батареяларды басқару жүйесі (BMS) бар. Жүйе жиі жылыту, салқындату және/немесе желдету арқылы белсенді түрде араласады.
өмір сүру ұзақтығы
Көптеген адамдар электр көлігінің батареясының қызмет ету мерзімі қандай екенін қызықтырады. Электрлік көліктер әлі салыстырмалы түрде жас болғандықтан, әлі нақты жауап жоқ, әсіресе соңғы батареяларға қатысты. Әрине, бұл көлікке де байланысты.
Қызмет ету мерзімі ішінара зарядтау циклдерінің санымен анықталады. Басқаша айтқанда: аккумулятор бос күйден толық зарядталғанға дейін қаншалықты жиі зарядталады. Осылайша, зарядтау циклін бірнеше зарядтарға бөлуге болады. Жоғарыда айтылғандай, батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін әр жолы 20% және 80% арасында зарядтаған дұрыс.
Тым жылдам зарядтау да батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін қолайлы емес. Бұл жылдам зарядтау кезінде температураның қатты көтерілуіне байланысты. Жоғарыда айтылғандай, жоғары температура батареяның қызмет ету мерзіміне теріс әсер етеді. Негізінде белсенді салқындату жүйесі бар көліктер бұған қарсы тұра алады. Жалпы алғанда, жылдам зарядтау мен қалыпты зарядтауды ауыстыру ұсынылады. Жылдам зарядтау жаман емес.
Электрлік көліктер нарықта біраз уақыт болды. Сонымен, бұл көліктердің көмегімен сіз аккумулятор сыйымдылығының қаншалықты азайғанын көре аласыз. Өнімділік әдетте жылына шамамен 2,3%-ға төмендейді. Дегенмен, батарея технологиясының дамуы бір орында тұрмайды, сондықтан тозу дәрежесі тек төмендейді.
Көптеген шақырымдарды жүріп өткен электр көліктерімен қуаттың төмендеуі соншалықты жаман емес. 250.000 90 XNUMX км-ден асатын Teslas кейде батарея сыйымдылығының XNUMX% -дан астамын қалдырды. Екінші жағынан, бүкіл аккумулятор аз жүгіріспен ауыстырылған Teslas бар.
өндіріс
Электромобильдерге арналған аккумуляторлар өндірісі де сұрақ тудырады: мұндай аккумуляторларды өндіру қаншалықты экологиялық таза? Өндіріс барысында қажетсіз нәрселер орын алып жатыр ма? Бұл мәселелер батареяның құрамына байланысты. Электрлік көліктер литий-ионды батареяларда жұмыс істейтіндіктен, литий бәрібір маңызды шикізат болып табылады. Дегенмен, бірнеше басқа шикізаттар да пайдаланылады. Аккумулятор түріне байланысты кобальт, никель, марганец және/немесе темір фосфаты да қолданылады.
Қоршау
Бұл шикізатты өндіру қоршаған ортаға зиянын тигізіп, ландшафтты бүлдіреді. Сонымен қатар, жасыл энергия көбінесе өндірісте пайдаланылмайды. Осылайша, электромобильдер қоршаған ортаға да әсер етеді. Батарея шикізатының қайта өңделуі жоғары екені рас. Электрлік көліктердің лақтырылған аккумуляторларын басқа мақсаттарға да пайдалануға болады. Осы тақырып бойынша толығырақ электр көліктерінің экологиялық таза екендігі туралы мақалада оқыңыз.
Жұмыс шарттары
Еңбек жағдайлары тұрғысынан алғанда, кобальт ең проблемалы шикізат болып табылады. Конгодағы кен өндіру кезінде адам құқықтарына қатысты алаңдаушылық бар. Олар қанау және балалар еңбегі туралы айтады. Айтпақшы, бұл тек электромобильдерге қатысты емес. Бұл мәселе телефон мен ноутбук батареяларына да әсер етеді.
Шығындар
Батареяларда қымбат шикізат бар. Мысалы, кобальтқа сұраныс, онымен бірге баға да шарықтап кетті. Никель де қымбат шикізат болып табылады. Бұл батареяларды өндіру құны айтарлықтай жоғары екенін білдіреді. Бұл электромобильдердің бензин немесе дизельдік баламасымен салыстырғанда қымбаттауының басты себептерінің бірі. Бұл сонымен қатар үлкенірек аккумуляторы бар электромобильдің модельдік нұсқасы бірден әлдеқайда қымбатқа түсетінін білдіреді. Жақсы жаңалық - батареялар құрылымдық жағынан арзанырақ.
жүктеу
Аккуперцент
Электромобиль әрқашан аккумулятор зарядының қанша пайызын көрсетеді. Оны да атайды Зарядтау күйі шақырды. Баламалы өлшеу әдісі болып табылады Шығару тереңдігі... Бұл батареяның қаншалықты толғанын емес, зарядының қаншалықты таусылғанын көрсетеді. Көптеген бензин немесе дизельді көліктер сияқты, бұл көбінесе қалған жүгірістің бағасына айналады.
Автокөлік ешқашан аккумулятор зарядының қанша пайызын нақты айта алмайды, сондықтан тағдырды азғырмаған жөн. Батарея заряды азайған кезде, жылыту және ауаны баптау сияқты қажетсіз сәнді заттар өшеді. Жағдай өте ауыр болса, көлік тек баяу жүре алады. 0% жоғарыда аталған буферге байланысты толығымен зарядсызданған батареяны білдірмейді.
Жүк көтеру қабілеті
Зарядтау уақыты көлікке де, зарядтау әдісіне де байланысты. Көліктің өзінде аккумулятор сыйымдылығы мен зарядтау қабілеті шешуші болып табылады. Батареяның сыйымдылығы бұрын талқыланған. Қуатты киловатт сағатпен (кВт сағ) көрсеткенде, зарядтау қуаты киловаттпен (кВт) көрсетіледі. Ол кернеуді (ампермен) ток күшіне (вольт) көбейту арқылы есептеледі. Зарядтау сыйымдылығы неғұрлым жоғары болса, көлік соғұрлым тезірек зарядталады.
Әдеттегі қоғамдық зарядтау станциялары 11 кВт немесе 22 кВт айнымалы токпен зарядталады. Дегенмен, барлық электр көліктері 22 кВт зарядтауға жарамайды. Жылдам зарядтағыштар тұрақты токпен зарядталады. Бұл әлдеқайда жоғары көтеру қабілетімен мүмкін. Tesla супер зарядтағыштары 120 кВт және жылдам зарядтағыштар 50 кВт 175 кВт зарядтайды. Барлық электр көліктері 120 немесе 175 кВт жоғары қуатпен жылдам зарядтауға жарамайды.
Қоғамдық зарядтау станциялары
Зарядтау сызықты емес процесс екенін білу маңызды. Соңғы 20% зарядтау әлдеқайда баяу. Бұл зарядтау уақытын жиі 80% зарядтау деп атайтын себебі.
Жүктеу уақыты бірнеше факторларға байланысты. Бір фазалық немесе үш фазалы зарядтауды пайдаланып жатқаныңыздың бірі. Үш фазалы зарядтау - ең жылдам, бірақ барлық электр көліктері бұл үшін қолайлы емес. Сонымен қатар, кейбір үйлер үш фазалы емес, тек бір фазалы қосылымды пайдаланады.
Тұрақты қоғамдық зарядтау станциялары үш фазалы және 16 және 32 амперде қол жетімді. 0 кВт/сағ аккумуляторы бар электр көлігін зарядтау (80%-дан 50%-ға дейін) 16 А немесе 11 кВт қадалық зарядтау станцияларында шамамен 3,6 сағатты алады. 32 ампер зарядтау станцияларымен (22 кВт полюстер) 1,8 сағат кетеді.
Дегенмен, оны бұдан да жылдамырақ жасауға болады: 50 кВт жылдам зарядтау құрылғысымен ол 50 минуттан аз уақытты алады. Қазіргі уақытта 175 кВт жылдам зарядтағыштар бар, олардың көмегімен 50 кВт/сағ батареяны 80 минут ішінде тіпті XNUMX% дейін зарядтауға болады. Қоғамдық зарядтау станциялары туралы қосымша ақпарат алу үшін Нидерландыдағы зарядтау станциялары туралы мақаланы қараңыз.
Үйде зарядтау
Үйде де зарядтауға болады. Аздап ескі үйлерде жиі үш фазалы қосылым болмайды. Зарядтау уақыты, әрине, ағымдағы күшке байланысты. 16 ампер ток кезінде 50 кВт/сағ аккумуляторы бар электромобиль 10,8 сағатта 80% зарядтайды. 25 ампер ток кезінде бұл 6,9 сағат, ал 35 амперде 5 сағат. Жеке зарядтау станциясын алу туралы мақалада үйде зарядтау туралы толығырақ айтылады. Сіз сондай-ақ сұрай аласыз: толық батарея қанша тұрады? Бұл сұраққа электрлік жүргізудің шығындары туралы мақалада жауап беріледі.
қорытындылай келе
Аккумулятор электр көлігінің ең маңызды бөлігі болып табылады. Электрлік көліктің көптеген кемшіліктері осы компонентпен байланысты. Батареялар әлі де қымбат, ауыр, температураға сезімтал және экологиялық таза емес. Екінші жағынан, уақыт өте келе деградация соншалықты жаман емес. Оның үстіне, батареялар бұрынғыға қарағанда әлдеқайда арзан, жеңіл және тиімдірек. Өндірушілер аккумуляторларды одан әрі дамытуда көп жұмыс істейді, сондықтан жағдай тек жақсарады.
