Kodėl EV kraunasi lėtai? Paaiškintos ličio baterijos ribos

Viena didžiausių kliūčių elektromobilių (EV) pirkėjams yra įkrovimo greitis. Niekas nenori 40 minučių sėdėti pakelės stotyje. Pažvelkime atidžiau, kodėl elektromobiliams reikia tiek laiko papildyti ir kas daroma, kad būtų įveikta ši pagrindinė kliūtis, trukdanti naudoti EV.

Kiek laiko užtrunka, kol įkraunamas elektromobilis?

Tikslus laikas, kurio prireiks įkrauti EV akumuliatorių, priklausys nuo įkrovimo taško, likusio įkrovimo EV ir daugybės aplinkos veiksnių. Pavyzdžiui, visiškai išeikvotas didžiausios talpos „Tesla Model 3“. truktų nuo aštuonių iki 12 valandų įkrauti namuose naudojant didelės galios jungtį. Tuo tarpu Supercharger stotis tą patį darbą galėtų atlikti per 25–30 minučių.

Ar EV turi būti visiškai įkrautas?

Vienas iš vairuotojams įsišaknijusių įpročių, kai kalbama apie kurą, yra papildymas iki 100 proc. Naudojant benziną, tai prasminga, tačiau baterijos gali smarkiai sugesti, kai jų talpa yra ekstremali.

Galbūt matėte funkcijas nešiojamieji kompiuteriai kurie teikia pirmenybę akumuliatoriaus būklei, apribodami maksimalų įkrovimą iki 80%. Dabar įprasta, kad telefonai suplanuoja įkrovimo tarifus, kad jie pasiektų 100 % tik tada, kai esate beveik pabusti ryte – tokiu būdu akumuliatorius nepraleidžia daug laiko plyšdamas per siūles galia.

Šios atsargumo priemonės yra susijusios su akumuliatoriaus chemija. Kaip paaiškiname mūsų baterijų vadovas, jie veikia perkeldami ličio atomus iš vienos baterijos pusės į kitą. Elektronai negali atvykti į kelionę dėl barjero tarp dviejų akumuliatoriaus pusių. Taigi, elektronai eina vaizdingu keliu per elektros grandinę, kuri maitina mūsų įrenginius. Galiausiai elektronai vėl susijungia su savo seniai prarastais ličio bičiuliais kitoje baterijos pusėje.

Abiejose baterijos pusėse yra terpė, kurioje tuo tarpu tie ličio jonai gali kabėti. Tie ličio atomai yra gyvybiškai svarbūs terpės, kurioje jie yra, struktūriniam stabilumui. Kai abiejuose galuose nėra ličio, tos konstrukcijos patiria didelį smūgį, o tai sumažina jų gebėjimą prisitaikyti prie ličio jonų ateityje ir galiausiai kenkia įkrovimo pajėgumui. Gilus iškrovimas sumažina akumuliatoriaus veikimo laiką, kaip ir per didelis įkrovimas dėl tos pačios priežasties: jūs atimate vieną pusę Ličio atomų baterija, terpės turi palaikyti struktūrą ir ateityje sutalpinti daugiau ličio.

Dėl šių ekstremalių baterijų įkrovimų įtakos bendram eksploatavimo laikui, į EV įmontuotos valdymo sistemos žemiausios klasės atveju praneš apie tikrąjį įkrovimą, o aukščiausios klasės – per daug. Tai apsaugo vartotojus nuo ilgalaikės jų baterijų sveikatos pakenkimo, kad šiuo metu būtų šiek tiek daugiau energijos. Taigi, net jei elektromobilis sako, kad jis yra 100 proc., akumuliatoriuje vis tiek yra tuščias buferis, kuris užtikrina, kad nepakenkiate ilgalaikiam akumuliatoriaus veikimo laikui.

Kodėl EV kraunasi lėtai?

Jei kraunate beveik išsikrovusią bateriją, pirmieji 80% įkrauna maždaug per pusvalandį, o paskutiniai 20% užtrunka tiek pat. Kaip aptarėme aukščiau, dėl per didelio įkrovimo bendras akumuliatoriaus veikimo laikas sulėtėja, todėl įkrovimo taškai pradės mažinti galią, kai nustato, kad baterija beveik pilna.

Šis sulėtėjimas yra ne tik užtikrinimas, kad jūsų elektromobilio akumuliatorius veiktų ilgą laiką, bet ir saugos priemonė. Kai baterijos įkaista, jos labiau sprogsta. Taip, baterijų blokuose yra aušinimo sluoksniai, tačiau jie nueis tik tiek, kad neutralizuotų įkrovimo metu skleidžiamą šilumą.

Kaip galima greičiau įkrauti elektromobilį?

Šiuo metu greičiausias elektromobilių įkrovimo būdas yra 3 lygio nuolatinės srovės įkrovimo stotelės. Tesla Superchargers yra didelis šios kategorijos pavadinimas, tačiau yra ir kitų didelės spartos alternatyvų.

Tobulėjant akumuliatoriaus technologijai, tikėtina, kad ir įkrovimo laikas pailgės. Superkondensatoriai yra daug žadanti pažanga, leidžianti transporto priemonėms greitai gauti didelį įkrovimą sustojus. Žinoma, tai priklauso nuo tam, kad maršrutuose būtų įrengtos specialios įkrovimo stotelės. Kondensatoriai taip pat turi daug mažesnę energijos talpą nei tinkamos baterijos, todėl daugiausiai norėtume žiūrėti į hibridines sistemas.

Grafenas yra daug žadanti medžiaga pradedama matyti plataus vartojimo elektronikoje kuri specializuojasi greito įkrovimo srityje. Padidinus iki EV akumuliatorių, įkrovimo laikas sklandžiai pailgės, nereikės atnaujinti infrastruktūros. Nors tai priklausys nuo baterijų keitimo, pagrindinė akumuliatoriaus technologija nepasikeis, išskyrus grafeno, kaip vieno iš pagrindinių komponentų, pakeitimą.

Kietojo kūno akumuliatoriai yra daug dramatiškesnis akumuliatorių technologijos pokytis. Tai jau daugelį metų buvo tyrimų objektas ir, nors jie dar tikrai prasibrovė į rinką, pažadas yra puikus. Kietojo kūno akumuliatoriai yra lengvi ir stabilūs, tai reiškia, kad jie galėtų greičiau įkrauti be perkaitimo pavojaus, kaip matome tarp tradicinių akumuliatorių su skystais elektrolitais.

Tikimės, kad tai paaiškina kai kuriuos iššūkius, susijusius su elektromobilių įkrovimo laiku. Laukti nepatogu, tačiau baterijos veikia ilgiau ir užtikrinamas apsauginis tinklas. Tikėtina, kad artimiausioje ateityje patobulinus akumuliatorių sutrumpės EV įkrovimo laikas.

Redaktorių rekomendacijos

• Geriausi 2 lygio namų elektromobilių įkrovikliai
• EV vs. PHEV vs. hibridas: koks skirtumas?
• Dešimtmečio pabaigoje į Šiaurės Ameriką atkeliaus Mercedes EV įkrovimo mazgai
• Geriausios EV įkrovimo programos padeda rasti tinkamą stotį bet kuriam elektromobiliui
• Ar elektromobiliai yra brangesni nei dujiniai automobiliai? Tai sudėtinga

Atnaujinkite savo gyvenimo būdąSkaitmeninės tendencijos padeda skaitytojams stebėti sparčiai besivystantį technologijų pasaulį, kuriame pateikiamos visos naujausios naujienos, smagios produktų apžvalgos, įžvalgūs vedamieji leidiniai ir unikalūs žvilgsniai.