2015-03-18

Akumulatory w przyszłości

 

Wymagania stawiane akumulatorom wysokiego napięcia do pojazdów elektrycznych i hybrydowych stale rosną. Mają one oferować m.in. większą trwałość, wysoką jakość oraz najwyższy stopień bezpieczeństwa. W związku z tym firma Bosch prowadzi badania nad nowymi technologiami akumulatorów, a w ciągu najbliższych pięciu lat planuje wprowadzić urządzenia wysokiego napięcia o podwojonej wydajności.

Nowa generacja akumulatorów

1. Technologia litowo-jonowa

W nadchodzących latach rozwiązanie to będzie wciąż stwarzało wiele nowych możliwości. Dzisiejsze akumulatory mają gęstość energetyczną wynoszącą około 115 Wh/kg, przy czym może ona zostać zwiększona nawet do 280 Wh/kg. Bosch wraz z GS Yuasa i Mitsubishi Corporation, pracuje nad następną generacją akumulatorów litowo-jonowych. Celem tego przedsięwzięcia jest stworzenie dwukrotnie mocniejszych urządzeń.

2. Technologia litowo-siarkowa

Dział badawczy firmy Bosch pracuje nad następcami akumulatorów litowo-jonowych, w których zostanie wykorzystana na przykład technologia litowo-siarkowa. Ma ona zagwarantować większą gęstość i pojemność energii. Przedstawiciele firmy szacują, że takie urządzenie będzie gotowe do produkcji seryjnej najwcześniej w połowie następnej dekady.

Większa wydajność

1. Skład chemiczny ogniw

Istnieje kilka sposobów, aby poprawić wydajność akumulatora. Ważną rolę w procesach chemicznych odgrywa materiał z którego wykonane są elektrody ujemne i dodatnie. Większość dzisiejszych elektrod dodatnich zawiera lit-nikiel-mangan-kobalt (NCM) lub lit-nikiel-kobalt-glin (NCA), zaś elektrodę ujemną stanowi materiał węglowy (najczęściej grafit) lub krzemowy.

2. Napięcie w ogniwie

Tak zwane elektrolity wysokiego napięcia mogą dodatkowo zwiększyć wydajność akumulatora, podnosząc napięcie w ogniwie od 4,5 do 5 woltów. Wyzwanie dla konstruktora polega na zagwarantowaniu bezpieczeństwa i trwałości także przy zwiększonej mocy.

3. Zarządzanie akumulatorami

Bosch skupia się na zagadnieniu monitorowania i sterowania różnymi ogniwami, jak i całym systemem. Wyzwaniem jest zapewnienie niezawodnego sterowania urządzeniem wysokonapięciowym, ponieważ przepływ energii w ogniwach reguluje do dziesięciu mikrokontrolerów za pomocą magistrali CAN. Zaawansowane zarządzanie akumulatorami może dodatkowo zwiększyć zasięg samochodu nawet o 10 procent - bez zmiany składu chemicznego ogniw.

Wpływ zautomatyzowanych pojazdów

1. Stacje szybkiego ładowania

Jeśli powstanie wiele miejsc, gdzie można szybko naładować pojazd elektryczny, to będzie to miało duży wpływ na technologię akumulatorów. Im szybciej jest ładowany taki akumulator, tym mniej istotny staje się zasięg pojazdu.

2. Zautomatyzowana jazda

W pełni zautomatyzowane pojazdy sprawiają, że ładowanie jest łatwiejsze, ponieważ mogą one szukać stacji ładowania bez jakiejkolwiek pomocy ze strony kierowcy. Jak to działa, pokazuje projekt V-Charge wspierany przez firmę Bosch, koncern VW i wiele europejskich uniwersytetów. Kierowca, który korzysta z aplikacji w smartfonie będzie mógł skierować elektryczny pojazd do miejsca ładowania, na przykład przebywając na parkingu podziemnym. Po powrocie kierowcy, samochód samoczynnie powróci do punktu odbioru. Kierowca mógłby również zamawiać przez telefon komórkowy pojazd flotowy korzystając z tzw. car-sharing’u - system wspólnego użytkowania samochodów osobowych.

Trzy okresy życia

Pojazd flotowy, który pokonuje wiele kilometrów w krótkim czasie, wymaga nowego akumulatora o pełnej wydajności i pojemności. Natomiast nieco zużyty akumulator w pojeździe, który jeździ tylko sporadycznie na krótkich trasach, może działać tak samo dobrze jak nowy. To zmniejszyłoby ogólne koszty użytkowania samochodu elektrycznego. Nawet po średnim okresie eksploatacji samochodu, wynoszącym dwanaście lat, akumulator zachowuje 80 proc. swojej pierwotnej wydajności i pojemności. Urządzenie może więc okazać się jeszcze użyteczne poza samochodem, np. jako urządzenie do magazynowania energii.

Ciekawym rozwiązaniem jest działający w Hamburgu projekt „Second Life” firmy Bosch, BMW Group oraz Vattenfall. W ramach niego zużyte akumulatory z pojazdów elektrycznych są łączone ze sobą, tworząc duży system magazynowania energii. Może on dostarczyć energię w ciągu kilku sekund i pomaga ustabilizować sieć elektryczną. W ten sposób partnerzy projektu pracują wspólnie nad elektromobilnością i sposobem magazynowania energii.

(ik)

Źródło i fot. Bosch

drukuj  
Komentarze użytkowników (0)
Brak komentarzy. Bądź pierwszy - dodaj swój komentarz
Musisz być zalogowany aby dodać swój komentarz
Ogłoszenia
Brak ogłoszeń do wyświetlenia.
Zamów ogłoszenie

© Copyright 2024 Przegląd Oponiarski

Projektowanie stron Toruń