מדוע רכבי החשמל נטענים לאט? מוסבר מגבלות סוללת ליתיום

אחד החסמים הגדולים ביותר עבור רוכשי רכב חשמלי (EV) הוא מהירות הטעינה. אף אחד לא רוצה להסתובב בתחנה בצד הדרך במשך 40 דקות. בואו נסתכל מקרוב על מדוע לוקח כל כך הרבה זמן לטעון רכבי EV, ומה נעשה כדי להתגבר על המכשול הגדול הזה לאימוץ EV.

כמה זמן לוקח ל-EV להיטען?

הזמן המדויק שלוקח לטעון סוללת EV יהיה תלוי בנקודת הטעינה, בטעינה שנותרה למילוי ה-EV ובמספר עצום של גורמים סביבתיים. לדוגמה, טסלה דגם 3 מרוקן לחלוטין עם הקיבולת הגדולה ביותר ייקח שמונה עד 12 שעות לטעינה בבית עם מחבר בעל עוצמה גבוהה. בינתיים, תחנת Supercharger יכולה לעשות את אותה עבודה תוך 25 עד 30 דקות.

האם יש לטעון את רכבי החשמל במלואם?

אחד ההרגלים המוטבעים אצל נהגים בכל הנוגע לדלק הוא תוספת של עד 100%. עם בנזין, זה הגיוני, אבל סוללות עלולות להיגרם נזק משמעותי כאשר הן נדחפות לקיצוניות אלה.

אולי ראית תכונות על מחשבים ניידים שמתעדפים את בריאות הסוללה על ידי הגבלת הטעינה המקסימלית ל-80%. מקובל כיום שטלפונים לתזמן את תעריפי הטעינה כך שהם מגיעים ל-100% רק כשאתה בערך להתעורר בבוקר - ככה הסוללה לא מבלה הרבה זמן בהתפוצצות כּוֹחַ.

אמצעי זהירות אלה קשורים לכימיה של הסוללה. כפי שאנו מסבירים ב המדריך שלנו לסוללות, הם פועלים על ידי העברת אטומי ליתיום מצד אחד של סוללה לצד אחר. האלקטרונים לא יכולים לבוא לנסיעה בגלל מחסום בין שני חצאי הסוללה. אז, האלקטרונים לוקחים את המסלול הנופי דרך מעגל חשמלי שמניע את המכשירים שלנו. בסופו של דבר, האלקטרונים מתאחדים עם חבריהם הליתיום שאבדו מזמן בצד השני של הסוללה.

משני צידי הסוללה ישנו מדיום שבו יוני הליתיום האלה יכולים להסתובב בינתיים. אטומי הליתיום הללו חיוניים ליציבות המבנית של המדיומים שבהם הם שוהים. כאשר אין ליתיום בכלל בשני הקצוות, המבנים הללו חוטפים מכה גדולה, מה שמפחית את יכולתם להכיל יוני ליתיום בעתיד ובסופו של דבר פוגע ביכולת הטעינה. פריקה עמוקה פוגעת בחיי הסוללה בדיוק כמו טעינת יתר מאותה סיבה: אתה שולל צד אחד של סוללת אטומי הליתיום שהמדיום צריך כדי לתמוך במבנה ולהכיל יותר ליתיום בעתיד.

בגלל ההשפעה שיש לטעינות הסוללה הקיצוניות הללו על החיים הכוללים, מערכות ניהול המובנות ברכבי רכב חשמליים ידווחו פחות על טעינה בפועל בקצה הנמוך ודיווח יתר על טעינה בקצה הגבוה. זה מגן על המשתמשים מפגיעה בבריאות ארוכת הטווח של הסוללות שלהם למען קצת יותר כוח ברגע זה. אז גם אם EV אומר שזה ב-100%, סביר להניח שלסוללה עדיין יש איזה חיץ ריק שמבטיח שלא תפגע בחיי הסוללה לטווח ארוך.

מדוע רכבי החשמל נטענים לאט?

אם אתה טוען סוללה שהתרוקנה ברובה, ה-80% הראשונים חולפים תוך כחצי שעה, בעוד שה-20% האחרונים לוקחים לא פחות זמן. כפי שדיברנו לעיל, חיי הסוללה הכוללים נמוכים עקב טעינת יתר, כך שנקודות הטעינה יתחילו להפחית את התפוקה כשהן מזהות שהסוללה כמעט מלאה.

מלבד הבטחת סוללת ה-EV שלך לטווח ארוך, האטה זו היא גם אמצעי בטיחות. כשהסוללות מתחממות, הן מתפוצצות יותר. כן, למארזי סוללות יש שכבות קירור שזורות לאורך, אבל הן יגיעו כל כך רחוק כדי לנטרל את החום שנוצר בטעינה.

כיצד ניתן להטעין רכב חשמלי מהר יותר?

נכון לעכשיו, הדרך המהירה ביותר לטעינת רכבי EV היא בתחנות טעינה של זרם ישר ברמה 3. מגדשי-על של טסלה הם השם הגדול בקטגוריה הזו, אבל יש חלופות מהירות אחרות.

ככל שטכנולוגיית הסוללה משתפרת, אנו צפויים לראות גם את זמני הטעינה משתפרים. קבלי-על הם התקדמות מבטיחה, המאפשרים לכלי רכב לקבל טעינה גדולה במהירות תוך עצירות. כמובן, זה תלוי בתחנות טעינה ייעודיות המותקנות לאורך המסלולים. לקבלים יש גם קיבולת אנרגיה קטנה בהרבה מאשר סוללה מתאימה, כך שלכל היותר, היינו מסתכלים על מערכות היברידיות.

גרפן הוא חומר מבטיח שאנחנו מתחילים לראות במוצרי אלקטרוניקה שמתמחה בטעינה מהירה. קנה מידה של עד סוללות EV יספק שיפור חלק בזמני הטעינה ללא צורך בשדרוג תשתית. למרות שזה יהיה תלוי בהחלפת סוללות, טכנולוגיית הסוללה הבסיסית לא תשתנה הרבה מעבר להחלפה בגרפן כאחד המרכיבים העיקריים.

סוללות במצב מוצק הן שינוי הרבה יותר דרמטי בטכנולוגיית הסוללה. אלה היו יעד למחקר במשך שנים, ולמרות שהם עדיין לא ממש פרצו לשוק, ההבטחה גדולה. סוללות במצב מוצק הן קלות ויציבות, כלומר הן יוכלו לקבל טעינה מהירה יותר ללא הסכנות של התחממות יתר כמו שאנו רואים בסוללות מסורתיות עם אלקטרוליטים נוזליים.

יש לקוות שזה מסביר חלק מהאתגרים סביב זמני הטעינה של רכבי EV. ההמתנה לא נוחה, אבל היא שומרת על הסוללות לעבוד לאורך זמן ומספקת רשת ביטחון. בעתיד הקרוב, שיפורי הסוללה עשויים להפחית את זמני הטעינה של EV.

המלצות עורכים

• מטעני EV ביתי ברמה 2 הטובים ביותר
• EV לעומת PHEV לעומת היברידי: מה ההבדל?
• רכזות הטעינה של מרצדס EV מגיעות לצפון אמריקה עד סוף העשור
• האפליקציות הטובות ביותר לטעינת EV עוזרות לך למצוא את התחנה המתאימה לכל מכונית חשמלית
• האם רכבי EV יקרים יותר ממכוניות גז? זה מסובך

שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.