Miért töltenek lassan az elektromos autók? A lítium akkumulátor határértékeinek magyarázata

Az elektromos járművek vásárlói számára az egyik legnagyobb akadály a töltési sebesség. Senki sem akar 40 percig egy út menti állomáson ácsorogni. Nézzük meg közelebbről, hogy miért tart olyan sokáig az elektromos járművek feltöltése, és mit tesznek az elektromos járművek bevezetése előtti jelentős akadály leküzdése érdekében.

Mennyi idő alatt töltődik fel egy elektromos autó?

Az elektromos járművek akkumulátorának feltöltéséhez szükséges pontos idő a töltési ponttól, az elektromos jármű töltésére hagyott töltéstől és számos környezeti tényezőtől függ. Például egy teljesen lemerült Tesla Model 3 a legnagyobb kapacitással nyolc-tizenkét órát vesz igénybe otthon tölteni egy nagy teljesítményű csatlakozóval. Eközben egy Supercharger állomás 25-30 perc alatt képes elvégezni ugyanezt a munkát.

Az elektromos járműveket teljesen fel kell tölteni?

A sofőrökben megrögzött szokások egyike az üzemanyaggal kapcsolatban a 100%-os feltöltés. A benzin esetében ennek van értelme, de az akkumulátorok jelentős károkat okozhatnak, ha a kapacitásuk a szélsőséges szintre emelkedik.

Lehet, hogy látott funkciókat a következőn laptopok amelyek előnyben részesítik az akkumulátor állapotát azáltal, hogy a maximális töltést 80%-ra korlátozzák. Manapság bevett gyakorlat, hogy a telefonok ütemezik a töltési ütemet, így csak akkor érik el a 100%-ot, amikor éppen kb. reggel felébredni – így az akkumulátor nem tölt sok időt azzal, hogy szétreped erő.

Ezek az óvintézkedések az akkumulátor kémiájára vonatkoznak. Ahogy elmagyarázzuk útmutatónk az akkumulátorokhoz, úgy működnek, hogy lítium atomokat mozgatnak az akkumulátor egyik oldaláról a másikra. Az elektronok nem tudnak jönni az utazáshoz, a két akkumulátor-fél közötti akadály miatt. Tehát az elektronok a festői útvonalat egy elektromos áramkörön keresztül teszik meg, amely az eszközeinket táplálja. Végül az elektronok újra egyesülnek rég elveszett lítiumbarátaikkal az akkumulátor másik oldalán.

Az akkumulátor mindkét oldalán van egy közeg, ahol a lítium-ionok időközben kilóghatnak. Ezek a lítiumatomok létfontosságúak azon közeg szerkezeti stabilitásához, amelyben tartózkodnak. Ha nincs lítium egyik végén sem, ezek a szerkezetek nagy ütést kapnak, ami csökkenti a lítium-ionok befogadásának képességét a jövőben, és végső soron rontja a töltési kapacitást. A mélykisülés ugyanúgy rontja az akkumulátor élettartamát, mint a túltöltés, ugyanazon okból: megfosztod az egyik oldalát a A lítium atomok akkumulátora a közegeknek a szerkezet megtámasztásához és több lítium befogadásához kell a jövőben.

Mivel ezek az extrém akkumulátortöltések hatással vannak a teljes élettartamra, az elektromos járművekbe épített felügyeleti rendszerek a legalacsonyabb terhelésnél alul, a felső kategórián pedig túlértékeli a töltést. Ez megóvja a felhasználókat akkumulátoraik hosszú távú egészségi állapotának károsodásától, hogy pillanatnyilag egy kicsit több energiát kapjanak. Tehát még ha egy elektromos jármű azt mondja is, hogy 100%-os, az akkumulátor valószínűleg még mindig üres pufferrel rendelkezik, amely biztosítja, hogy ne rontsa az akkumulátor hosszú távú élettartamát.

Miért töltenek lassan az elektromos autók?

Ha túlnyomórészt lemerült akkumulátort tölt, az első 80% körülbelül fél óra alatt megy el, míg az utolsó 20% ugyanennyi ideig tart. Ahogy fentebb tárgyaltuk, az akkumulátor teljes élettartama a túltöltés miatt lelassul, így a töltőpontok elkezdik csökkenteni a teljesítményt, ha azt észlelik, hogy az akkumulátor majdnem megtelt.

Ez a lassítás amellett, hogy biztosítja az elektromos járművek akkumulátorának hosszú távú működését, biztonsági intézkedés is. Amikor az akkumulátorok felmelegednek, jobban felrobbannak. Igen, az akkumulátorcsomagokban hűtőrétegek vannak szőve, de csak addig mennek el, hogy ellensúlyozzák a töltés során keletkező hőt.

Hogyan lehet gyorsabban feltölteni egy elektromos autót?

Jelenleg az elektromos járművek töltésének leggyorsabb módja a 3-as szintű egyenáramú töltőállomások. A Tesla Superchargerek a nagy név ebben a kategóriában, de vannak más nagy sebességű alternatívák is.

Az akkumulátortechnológia fejlődésével valószínűleg a töltési idők is javulni fognak. A szuperkondenzátorok ígéretes előrelépést jelentenek, lehetővé téve, hogy a járművek gyorsan nagy töltést kapjanak, miközben megállnak. Természetesen ez attól függ, hogy az útvonalak mentén dedikált töltőállomásokat telepítenek. A kondenzátorok energiakapacitása is sokkal kisebb, mint egy megfelelő akkumulátoré, így legfeljebb hibrid rendszereket néznénk.

A grafén ígéretes anyag vagyunk kezdenek megjelenni a fogyasztói elektronikában amely a gyorstöltésre specializálódott. Az elektromos járművek akkumulátorainak méretezése zökkenőmentesen javítja a töltési időt az infrastruktúra fejlesztése nélkül. Bár ez az akkumulátor cseréjétől függ, az alapvető akkumulátortechnológia nem sokat változna azon túl, hogy a grafént mint az egyik fő alkotóelemet cserélik.

A szilárdtest akkumulátorok sokkal drámaibb változást jelentenek az akkumulátortechnológiában. Ezek évek óta a kutatások célpontjai, és bár még nem sikerült igazán áttörniük a piacon, az ígéret nagyszerű. A szilárdtest akkumulátorok könnyűek és stabilak, ami azt jelenti, hogy gyorsabb töltést is képesek lennének fogadni a túlmelegedés veszélye nélkül, ahogyan azt a hagyományos folyékony elektrolitos akkumulátorok esetében látjuk.

Remélhetőleg ez megmagyaráz néhány kihívást az elektromos járművek töltési idejével kapcsolatban. A várakozás kényelmetlen, de tovább tartja az akkumulátorokat, és védőhálót biztosít. A közeljövőben az akkumulátor fejlesztése valószínűleg csökkenti az elektromos járművek töltési idejét.

Szerkesztői ajánlások

• A legjobb 2-es szintű otthoni elektromos elektromos töltők
• EV vs. PHEV vs. hibrid: mi a különbség?
• A Mercedes EV töltőközpontjai az évtized végére érkeznek Észak-Amerikába
• A legjobb elektromos járművek töltőalkalmazásai segítenek megtalálni a megfelelő állomást bármely elektromos autóhoz
• Drágábbak az elektromos autók, mint a benzinesek? Ez komplikált

Frissítse életmódjátA Digital Trends segítségével az olvasók nyomon követhetik a technológia rohanó világát a legfrissebb hírekkel, szórakoztató termékismertetőkkel, éleslátó szerkesztőségekkel és egyedülálló betekintésekkel.