Kāpēc EV uzlādējas lēni? Paskaidroti litija bateriju ierobežojumi

Viens no lielākajiem šķēršļiem elektrisko transportlīdzekļu (EV) pircējiem ir uzlādes ātrums. Neviens nevēlas 40 minūtes vazāties ceļmalas stacijā. Sīkāk apskatīsim, kāpēc EV ir nepieciešams tik ilgi, lai papildinātu, un kas tiek darīts, lai pārvarētu šo lielo šķērsli EV ieviešanai.

Cik ilgs laiks nepieciešams, lai EV uzlādētu?

Precīzs laiks, kas nepieciešams, lai uzlādētu EV akumulatoru, būs atkarīgs no uzlādes punkta, uzlādes līmeņa, kas atlicis uzlādēt EV, un neskaitāmiem vides faktoriem. Piemēram, pilnībā nolietots Tesla Model 3 ar vislielāko ietilpību tas aizņemtu astoņas līdz 12 stundas uzlādēt mājās ar lieljaudas savienotāju. Tikmēr Supercharger stacija varētu paveikt to pašu darbu 25 līdz 30 minūtēs.

Vai EV ir pilnībā jāuzlādē?

Viens no ieradumiem, kas iesakņojies autovadītājos, kad runa ir par degvielu, ir uzpilde līdz 100%. Izmantojot benzīnu, tas ir loģiski, taču akumulatori var ievērojami sabojāt, ja tie tiek nospiesti līdz galējībām.

Iespējams, esat redzējis funkcijas portatīvie datori kas par prioritāti nosaka akumulatora stāvokli, ierobežojot maksimālo uzlādi līdz 80%. Tagad ir ierasta prakse, ka tālruņi ieplāno uzlādes tarifus, lai tie sasniegtu 100% tikai tad, kad esat tikai aptuveni pamosties no rīta — tādā veidā akumulators nepavada daudz laika, pārsprāgstot šuvēs jauda.

Šie piesardzības pasākumi ir saistīti ar akumulatora ķīmiju. Kā mēs paskaidrojam mūsu ceļvedis par baterijām, tie darbojas, pārvietojot litija atomus no vienas akumulatora puses uz otru. Elektroni nevar ierasties brauciena laikā barjeras dēļ starp abām akumulatora pusēm. Tātad elektroni iet pa gleznaino ceļu caur elektrisko ķēdi, kas darbina mūsu ierīces. Galu galā elektroni atkal apvienojas ar saviem sen pazudušajiem litija draugiem akumulatora otrā pusē.

Abās akumulatora pusēs ir vide, kurā tie litija joni tikmēr var izklaidēties. Šie litija atomi ir ļoti svarīgi to vides strukturālajai stabilitātei, kurā tie uzturas. Ja litija nav abos galos, šīs struktūras saņem lielu triecienu, kas samazina to spēju nākotnē uzņemt litija jonus un galu galā samazina uzlādes jaudu. Dziļa izlāde samazina akumulatora darbības laiku tāpat kā pārlādēšana tā paša iemesla dēļ: jūs atņemat vienu pusi no litija atomu akumulators, kas nesējiem ir nepieciešams, lai atbalstītu struktūru un nākotnē uzņemtu vairāk litija.

Tā kā šīs ekstremālās akumulatora uzlādes ietekme uz kopējo kalpošanas laiku, EV iebūvētās pārvaldības sistēmas uzrādīs par zemu faktisko uzlādi zemākajā līmenī un pārsniegs uzlādi augstākās klases gadījumā. Tas pasargā lietotājus no ilgstošas ​​​​bateriju veselības sabojāšanas, lai šobrīd iegūtu nedaudz vairāk enerģijas. Tātad, pat ja EV saka, ka tas ir 100%, akumulatorā, iespējams, joprojām ir tukšs buferis, kas nodrošina, ka nesamazināsit akumulatora darbības ilgumu ilgtermiņā.

Kāpēc EV uzlādējas lēni?

Ja uzlādējat lielākoties izlādējušos akumulatoru, pirmie 80% paiet aptuveni pusstundas laikā, savukārt pēdējie 20% aizņem tikpat ilgu laiku. Kā minēts iepriekš, kopējais akumulatora darbības laiks ir panīcis pārmērīgas uzlādes dēļ, tāpēc uzlādes punkti sāks samazināt jaudu, kad konstatē, ka akumulators ir gandrīz pilns.

Šī palēnināšanās ne tikai nodrošina, ka jūsu EV akumulators ilgstoši darbojas, bet arī ir drošības pasākums. Kad akumulatori kļūst karstāki, tie vairāk eksplodē. Jā, akumulatoriem ir ieausti dzesēšanas slāņi, taču tie būs tikai tik tālu, lai neitralizētu uzlādes radīto siltumu.

Kā EV var uzlādēt ātrāk?

Šobrīd ātrākais EV uzlādes veids ir 3. līmeņa līdzstrāvas uzlādes stacijās. Tesla kompresori ir lielais nosaukums šajā kategorijā, taču ir arī citas ātrgaitas alternatīvas.

Uzlabojoties akumulatoru tehnoloģijai, mēs, visticamāk, redzēsim arī uzlādes laiku. Superkondensatori ir daudzsološs sasniegums, kas ļauj transportlīdzekļiem ātri saņemt lielu uzlādi, apstājoties. Protams, tas ir atkarīgs no speciālu uzlādes staciju uzstādīšanas maršrutos. Kondensatoriem ir arī daudz mazāka enerģijas ietilpība nekā pareizam akumulatoram, tāpēc mēs izskatīsim ne vairāk kā hibrīda sistēmas.

Grafēns ir daudzsološs materiāls sāk redzēt plaša patēriņa elektronikā kas specializējas ātrajā uzlādē. Mērogošana līdz pat EV akumulatoriem nodrošinās nemanāmu uzlādes laika uzlabošanos bez nepieciešamības atjaunināt infrastruktūru. Lai gan tas būs atkarīgs no akumulatora nomaiņas, akumulatoru pamattehnoloģija daudz nemainītos, izņemot grafēna kā vienas no galvenajām sastāvdaļām nomaiņu.

Cietvielu akumulatori ir daudz dramatiskākas izmaiņas akumulatoru tehnoloģijā. Tie ir bijuši pētījumu mērķis gadiem ilgi, un, lai gan tie vēl nav īsti izkļuvuši tirgū, solījums ir liels. Cietvielu akumulatori ir viegli un stabili, kas nozīmē, ka tie varētu pieņemt ātrāku uzlādi bez pārkaršanas briesmām, kā tas ir tradicionālajos akumulatoros ar šķidriem elektrolītiem.

Cerams, ka tas izskaidro dažas problēmas, kas saistītas ar EV uzlādes laikiem. Gaidīšana ir neērta, taču tā ļauj akumulatoriem darboties ilgāk un nodrošina drošības tīklu. Tuvākajā nākotnē akumulatora uzlabojumi, visticamāk, samazinās EV uzlādes laiku.

Redaktoru ieteikumi

• Labākie 2. līmeņa mājas EV lādētāji
• EV vs. PHEV vs. hibrīds: kāda ir atšķirība?
• Mercedes EV uzlādes mezgli nonāks Ziemeļamerikā līdz desmitgades beigām
• Labākās EV uzlādes lietotnes palīdz atrast pareizo staciju jebkurai elektromobilim
• Vai EV ir dārgāki par benzīna automašīnām? Tas ir sarežģīti

Uzlabojiet savu dzīvesveiduDigitālās tendences palīdz lasītājiem sekot līdzi steidzīgajai tehnoloģiju pasaulei, izmantojot visas jaunākās ziņas, jautrus produktu apskatus, ieskatu saturošus rakstus un unikālus ieskatus.