Батерии на колела
Автомобилни компании разработват авточасти, които могат да служат и за ел. захранване
Вечерни новини
Всяка делнична вечер получавате трите най-четени статии от деня, заедно с още три, препоръчани от редакторите на "Капитал"
Предимствата на електромобилите са много и редовно биват изтъквани от множество компании и организации, но два важни проблема продължават да остават нерешени. И двата са свързани със захранването, което не е достатъчно ефикасно, за да бъдат реален конкурент на автомобилите, задвижвани от конвенционални горива. Компании като Volvo и Tesla обаче усилено работят за преодоляването на тези предизвикателства.
Първият недостатък е ограниченият пробег на електромобилите. В повечето случаи те могат да преминат между 100 и 200 км и след това техният собственик е изправен пред многочасово презареждане. Самите батерии също са вече доста стара технология спрямо нивото на развитие на останалите компоненти в различните индустрии. Те са обемисти и много тежки, което създава сериозни проблеми за автомобилните дизайнери и инженери.
Електрическа обвивка
В сегашната си конфигурация батериите на повечето електромобили са разположени на пода. Същевременно всички останали компоненти от купето са напълно обикновени и не допринасят с нищо към захранването на колата, което практически създава много големи неизползвани площи. Инженерите на Volvo са решили, че основните елементи от едно автомобилно купе всъщност могат да се превърнат в батерии. Проектът на компанията се развива в екип с още няколко организации от Швеция, Германия, Великобритания, Гърция и Белгия. Заедно те са създали работещи прототипи на новите батерии.
Те са вградени в предния капак и капака на багажника, които са изработени от въглеродни нишки, "наноструктурни батерии и суперкондензатори". На пръв поглед тези компоненти не се различават по нищо от обикновените, особено когато са боядисани в цвета на купето. Те са изградени от няколко слоя карбон, които са изолирани помежду си чрез допълнителни слоеве от полимерна смола. По думите на Volvo по този начин се създава "наноматериал от високо ниво". Различните материали всъщност играят и ролите на аноди и катоди. В тях са интегрирани и суперкондензаторите, които са смес от твърди частици и йонизирани молекули, които съхраняват електрическия заряд.
Резултатът от всичко това е, че Volvo може да изработва компоненти във всякаква форма, които да съхраняват енергия като обикновени батерии и да я предават към електромотора. Освен капаци компанията разработва и врати, които да са от същия материал. Той запазва и всички свойства на карбона, което прави компонентите много по-леки от традиционните литиево-йонни батерии, които се използват в момента. Разбира се, новите батерии може и да се презареждат, но компанията не уточнява дали това става по-бързо от традиционните. За сметка на това работи по система за безжично зареждане на колите.
Volvo обаче не пропуска да изтъкне някои от предимствата на новата разработка. За тестов автомобил е използван моделът S80. При положение че предният капак, багажникът, покривът и вратите са сменени с въпросните нанобатерии, теглото на колата ще се намали с 15%, като според производителя "има потенциал за допълнително олекотяване". Компанията не изключва и възможност за изработване на други части, които да заменят съществуващи компоненти, и така да се спести още повече тегло. Прогнозираният пробег на подобна кола е около 130 км, като тя не разполага с конвенционални батерии. Постижението не е за подценяване, като се има предвид, че става дума за прототипна технология.
Проектът на Volvo е финансиран като част от по-мащабна инициатива на Европейския съюз. Той протича вече три години и половина. За сега обаче компанията не уточнява дали ще приложи разработките си и в производството. Една от по-сериозните пречки пред него е високата цена на въглеродните нишки, която ще затрудни масовото производство на подобни компоненти.
Алтернативни проекти
Шведската компания далеч не е единствената, която работи в тази посока. Tesla Motors също има подобни проекти, както и немалък брой организации и стартиращи предприятия. Компанията на Елън Муск обаче има малко по-различен подход. Тя търси начини да превърне батериите в част от рамата и така да направи колата по-стабилна. В Model S например батерията е плоска и съставлява пода на шасито. Освен това Tesla работи и в посока значително намаляване на цените на самите енергийни блокове.
Самият Муск наскоро обяви, че се очертава сериозен недостиг на литиево-йонни батерии, които да отговорят на голямото търсене. Тази технология в момента се използва от най-различни устройства - от смартфони до коли. Според Муск решението е да се построи "гигантска фабрика", която да произвежда захранващи блокове за автомобилите на неговата компания. Той вече е започнал работа по нейното реализиране. "Тя ще е сравнима с цялото производство на литиево-йонни компоненти в света, събрано в един завод", коментира Муск. Докато фабриката обаче е готова, компанията ще разчита на сегашните си доставчици. Затова в началото на тази седмица тя подписа нова сделка с Panasonic, който ще достави 2 млрд. батерии през следващите 4 години. Това ще е достатъчно за около 300 хил. автомобила, което ясно подсказва амбициите на Tesla, която до момента има произведени около 20 хил. Model S седана.
Американското правителство също има интерес в тази сфера. Енергийният департамент на страната има програма, наречена RANGE, която приема проекти за превръщането на батериите в структурни материали. Основният проблем пред всички е самата технология на батериите. Volvo избягва опасните химикали в своята разработка благодарение на постижение на лондонския Imperial College, който е създал гореспоменатите суперкондензатори. Учени от университета "Лулея" пък разработват полимерен електролит, който да замени конвенционалните, които са леснозапалими. Според Лейф Асп, който е ръководител на проекта на "Лулея", тези разработки ще отнемат още около десетилетие, преди да са готови за масова употреба, и първо ще се появят в мобилните устройства, като заменят пластмасовите им корпуси.
10 коментара
Друга алтернатива: http://www.youtube.com/watch?v=mEH6tDLKcVU
Много ми харесва това, че хората мислят и вървят напред, в електричеството е истината... е нямам предвид АЕЦ Белене де...
До коментар [#2] от "geordgeo":
интересно само от къде ли ще се зареждат батериите (трябва да е от някаква електроцентрала), защото те само съхраняват електричеството, а не го произвеждат.
От 20 и повече години има автомобили които си правят състезания в пустинята само на ток отслънцето. Толкова ли е трудно предния и задния капак и покрива (ако има) да са покрити с фотоволтаици? Колата се зарежда докато си пиеш кафето.
До коментар [#3] от "NikiD":
Волния Ибрик ти го е казал - от слънцето примерно, а и по нормалния начин, от контакта. Защото имаме предостатъчно мощности за това начинание и в момента, а за в бъдеще винаги може да се направи разчет на електропроизводството и да се изгради нещо ново, ако се налага. Проблемът поне в България не е в количеството произведена енергия, а в нейното пласиране - нямаме достатъчно консуматори (а генериращи мощности бол), батериите ще се явят точния баланс на мрежата, особено нощно време...
До коментар [#4] от "Волният Ибрик":
за момента соларните компоненти все още не са достатъчно ефективни.
освен това можеш да разчиташ на оптимално зареждане ако предния и задния ти капак са грозно изправени под определения ъгъл за зареждане от слънцето.
така хем ще трябва пиеш всеки 14:34 часа и то само в слънчеви дни. останалото време ще киснеш в офиса и ще се наливаш с бира :)
Т'ва със зареждането от контакта е хипер изказване :) Нещо като откъде ще си вземем хляб - от магазина. Показва едно безумно ниско ниво на мислене.
[quote#3:"NikiD"]интересно само от къде ли ще се зареждат батериите (трябва да е от някаква електроцентрала), защото те само съхраняват електричеството, а не го произвеждат. [/quote]
от екологични тецове на демократичен шистов газ ;)
[quote#4:"Волният Ибрик"]От 20 и повече години има автомобили които си правят състезания в пустинята само на ток отслънцето. Толкова ли е трудно предния и задния капак и покрива (ако има) да са покрити с фотоволтаици? Колата се зарежда докато си пиеш кафето. [/quote]
бая капаци трябва да са. При сегашната площ и КПД на фотоволтаиците, в слънчев ден могат да се докарат към 1000 вата. Моята кола с обикновен бензинов двг е 150 000 вата за сравнение.
Най-големия проблем на батериите е цената. Тази технология на волво не прави нищо за да се реши този проблем, тя се занимава с други проблеми, като тегло и вътрешно пространство, само дето цената скача неимоверно, понеже тия карбонови влакна са в пъти по скъпи от алуминия и стоманата които се използват в момента. Зареждането е проблем само за много малка част от населението, което никога няма и не трябва да си купува електромобили. Има батерии на пазара, които се зареждат от 0 до 80% от капацитета за половин час (с железен фосват, сравнително евтин материал) и издържат до 5000 пълни цикъла на презареждане. Само че енергийната им плътност е сравнително ниска. Затова тесла ползват батерии с кобалт, но в последните 5 години употребата на кобалт в една батерия за тесла е паднала значително, към 60-70% намаление, ако може да се вярва на разни анализатори. Батерията на тесла, която е 85 кВч се зарежда със 135 КИЛОВАТА на бързите им зарядни станции, поне докато стигне до 50% от капацитета си, след което тока намалява постепенно за да се предпази самата батерия от прекомерно износване и повреди. Така че да се говори че от 20 години нищо не се било променило при батериите е несериозно.
Та най-големите проблеми на батериите са цената, дълготрайността, капацитета, и чак тогава идва енергийната плътност, която е пряко свързана с теглото и обема им, и скоростта на зареждане. Даже и можеха да се зареждат за 5 минути, това би означавало към 1 мегават мощност да се закара някак си до батерията. Което означава че колите ще могат да се зареждат само до някоя подстанция. При положение че вечер духа ветър, а денем докато колата на човек е паркирана на работа, може да се зарежда от слънчеви панели върху покрива на паркинга, тези батерии с мега-бързото зареждане далеч не са толкова необходими колкото евтините батерии.
Нов коментар
За да публикувате коментари,
трябва да сте регистриран потребител.