8 уроков о долговечности батареи электромобиля

Топливные элементы слишком дорогие в производстве

Хотя у Audi имеются способные двигаться на водороде прототипы с шильдиком «h-tron», у таких производителей, как Honda, Hyundai и Toyota уже есть даже целые тестовые автопарки с тысячами автомобилей, работающих на топливных элементах (ТЭ). Тем не менее, в ближайшее время ТЭ массовой темой стать не смогут: производственные расходы у данной технологии очень высокие, и предпосылок для прорыва в этом направлении не видно. Поэтому в установке Audi выполняется следующий шаг: с помощью двуокиси углерода водород превращается в метан.

Процесс превращения очень энергозатратен, но зато для автомобилей, работающих на метане, есть простая в эксплуатации инфраструктура: сеть станций для заправки природным газом. К сети заправок природным газом в Германии относятся также CNG-заправки (CNG — Compressed Natural Gas, то есть сжатый природный газ, не путать со сжиженным углеводородным газом LPG, то есть пропан-бутаном). На таких заправках владельцы моделей Audi g-tron могут заполнить баллоны своих автомобилей.

Модели g-tron от компании Audi с двигателями внутреннего сгорания заправляются природным газом (CNG-газом, метаном)

Типы климатических установок

Существует несколько видов климатических установок.

Первый тип. Когда внешнее управление ограничивается несколькими опциями: использование рычага переключения с теплого воздуха на холодный, регулировка скорости вентилятора и контроль направления потока воздуха.

Второй тип. Более современная модель со встроенным датчиком температуры, кнопкой «Авто», отвечающей за температуру и распределение потоков воздуха по салону, скорость вентилятора.

Третий тип. Наиболее прогрессивная установка – климат-контроль, отвечающий за комфорт пассажиров, за всю температуру в салоне. Он автоматически определяет способ забора воздуха, отвечает за его качество. Такие климатические установки используются в электромобилях или гибридах премиального класса.

Климатическая система Tesla оснащена дополнительной функцией «Dog Mode». Когда вы оставляете внутри авто собаку или кота, программа активизирует обдув воздуха, подбирает комфортную температуру, защищая любимца от теплового удара, и выводит на дисплей сообщение «Мой хозяин скоро вернется» для всех окружающих.

Электрокары вчера и сегодня: 20 занимательных фактов

Что интересного мы еще не знали об электромобилях?/ Фото: edfenergy.com

Электромобиль Роберта Андерсона/ Фото: enki.ua

1.

Китайские электрические машины/ Фото: hightech.plus

2.

Электромобилей становится все больше/ Фото: gadget.ru

3.

Энергоэффективность электромобилей/ Фото: rolf.ru

4.

Электромобили на зарядке/ Фото: autocentre.ua

5.

Электростанция в Башкирии/ Фото: bashinform.ru

6.

Электромобиль на ремонте/ Фото: throttlebias.com

7.

Бесшумно едущий электромобиль/ Фото: advicelawyer.ru

8.

Подзарядка аккумулятора электромобиля/ Фото: advicelawyer.ru

9.

Число электромобилей растет/ Фото: popmech.ru

10.

Электромобиль ORA R1

11.

Основные типы электромобилей/ Фото: evduniya.com

12.гибридно-электрические (HEV): объединяют газовый двигатель с одним или несколькими электродвигателями. HEV не подключаются к сети, а собирают энергию от основного двигателя и системы рекуперативного торможения;
подключаемые электрические гибриды (PHEV): работают аналогично HEV, но могут подпитываться и от сети;
батарейные электромобили (BEV): также известные как чисто электрические, всегда подключаются к электросети для подзарядки. Tesla – это BEV.

Пространство под капотом/ Фото: le-milady.livejournal.com

13.

Tesla Model S в движении/ Фото: motor.ru

14.

Volkswagen ID R/ Фото: championat.com

15.

Инновационная зарядка электромобилей/ Фото: auto.ru

16.

Батарея электромобиля/ Фото: hevcars.com.ua

17.

Электомобиль может питать электричеством дом/ Фото: thetruthaboutcars.com

18.

«Кто убил электрокар?»/ Фото: amazon.com

19.

Леонардо ДиКаприо/ Фото: gold-palace.ru

20.

Профилактика

Итак, чтобы спустя годы сохранить батарею в наилучшем состоянии, рекомендуем следующее.

– Если в летние месяцы ваш электромобиль подолгу простаивает на солнцепеке, по возможности старайтесь оставлять его подключенным к зарядке. А если у вас Nissan Leaf или другой электромобиль с батарей без жидкостного охлаждения, в жаркие дни паркуйте его в тени, где попрохладней. Если же вам повезло и у вашего EV охлаждение батареи имеется, перед поездкой потратьте 10 минут на предварительное кондиционирование аккумуляторов. Так вы предотвратите их перегрев даже в самую лютую жару.

– Как уже говорилось, постоянный ток мощностью 50 кВт не так вредит батарее, как многие думают. Однако если вы ездите в основном по городу, заряжаться переменным током будет дешевле и, как правило, удобнее. Кроме того, упомянутое исследование не коснулось современных зарядок на 100 или даже 150 кВт, от которых способно заряжаться большинство новых электромобилей.

– Не допускайте, чтобы заряд батареи падал ниже 10-20%. Любой электромобиль может двигаться и на последних процентах заряда, но избегать этой критической зоны – хорошая идея в смысле здоровья аккумуляторов.

– Если у вас Tesla, Bolt или любой другой электромобиль, который позволяет вручную ограничить максимальный уровень заряда, для ежедневных поездок не заряжайте батарею больше, чем на 90%.

Санкционные минусы: ограничение импорта и проблемы с комплектующими

В начале текущего года в связи с санкциями и разрушением традиционных каналов поставок произошел взлет цен на автозапчасти и сами автомобили. Казалось, пострадали в основном водители машин с ДВС, однако кризис коснулся и владельцев электромобилей. Причем есть сразу несколько болевых точек. 

Во-первых, с марта 2022 года Америка наложила эмбарго на ввоз электромобилей в РФ и Белоруссию, поскольку этот тип автомобилей является предметом роскоши. Японские премиальные «электрички» также попали в соответствующий список, а Южная Корея прекратила поставки Genezis, Kia и Hyundai. Ситуация с европейскими электроавтомобилями тоже далека от идеальной: отгрузки новых e-cars заблокировала Audi, а Daimler, Volvo, Volkswagen и GM приостановили работу в России. 

Во-вторых, проблемы связаны не только с отсутствием самих автомашин. С российского рынка ушли и производители зарядных устройств. Казалось бы, что такого, зарядки-то уже установлены? Однако многие станции даже российского производства, на которых был установлен зарубежный софт, начали работать некорректно. Отечественные производители ЭЗС остались без запчастей и техподдержки. 

Пункт третий: не все благополучно с импортом подержанных электромобилей из Японии, на который многие рассчитывали. Несмотря на территориальную близость двух стран, внешнеполитический конфликт и общая нестабильность экономики наложили свой отпечаток на работу аукционов, которые были приостановлены для российских покупателей. Кроме того, значительно выросли цены — в основном из-за роста курса йены по отношению к рублю. Некоторые российские и белорусские пользователи, зайдя на сайты аукционов, обнаруживали блокировку аккаунтов. Отметим, что данный способ приобретения «электричек» был весьма популярен на «сером» рынке. Именно так до кризиса в Россию ввозили те модели, которые были запрещены для импорта. 

И, наконец,ни для кого не секрет, что сегодня существуют немалые сложности с морскими контейнерными перевозками, поскольку многие порты закрыты, а большинство контейнеровозов теперь не ходят в Россию. США же и вовсе заблокировали свои порты для нашего транспорта. 

Электротранспорт – что это такое?

Транспорт приводится в движение за счет энергии, которая поступает из следующих источников:

• бортовой накопитель – предназначен для электромобилей и электробусов;
• бортовой источник тока, дополненный топливной силовой установкой – используется в автомобилях, имеющих гибридный тип;
• энергия, вырабатываемая при помощи бензинового или дизельного двигателя – встречается в тепловозах и карьерных самосвалах;
• энергия, получаемая из топливных элементов;
• атомная энергия, вырабатываемая непосредственно на борту – принцип, применяемый в атомных подводных лодках, авианосцах и т.д.;
• накопители, работающие от маховиков, ветра, солнца – такие экзотические варианты встречаются в гиробусах, электромобилях на солнечной энергии и других в инновационных технологиях;
• подключение к наземным электростанциям через подстанции – так работают трамваи, троллейбусы, монорельсы, электропоезда, электровозы и т.д.

Электротранспорт функционирует на электричестве, а в качестве привода использует тяговый электродвигатель – в этом заключается главная особенность, которая выделяет его из ряда других способов передвижения на двигателях внешнего или внутреннего сгорания. К плюсам электротранспорта относят высокую производительность, а также экологическую безопасность.

Где используется?

Электротранспорт получил достаточно широкое распространение по всему миру.

К нему относят:

• Общественный транспорт – является основным способом передвижения по городу в развитых странах – на его долю приходится до 50% от всего транспортного сообщения. Пассажирский электрический транспорт представлен трамваями, троллейбусами, станциями метрополитена, электропоездами, монорельсами и фуникулерами.
• Пассажирский – используется частными лицами и приобретается по собственному желанию владельца. К пассажирскому электротранспорту относят электромобили, электроскутеры, электровелосипеды, электромотоциклы.
• Грузовой – под категорию грузового подпадает транспорт, чей КПД позволяет осуществлять спецперевозки. К примеру, грузовые троллейбусы, которые используются в карьерах. А на железных дорогах встречаются электропоезда и электровозы постоянного и переменного тока. Также следует упомянуть электрокары, тележки и погрузчики, используемые для погрузочно-разгрузочных работ на крупных предприятиях.

Следует отметить тот факт, что практически любой транспорт можно модернизировать, заменив его неэлектрический движок электрическим для применения в качестве тягловой силы.

К данному моменту на стадии разработок существуют самолеты на электричестве, электрические подводные лодки, электроходные судна.

2019: Топ крупнейших аккумуляторов для электромобилей

27 ноября 2019 года агентство Reuters опубликовало статью, в котором назвало имена крупнейших в мире производителей аккумуляторных батарей для электромобилей.

Contemporary Amperex Technology (CATL)

CATL является лидером рынка электромобильных батарей. Компания сотрудничает с такими гигантами, как BMW, Volkswagen, Daimler, Volvo, Toyota и Honda.

Reuters опубликовало статью, в котором назвало имена крупнейших в мире производителей аккумуляторных батарей для электромобилей

CATL заняла первое место во многом благодаря программам государственного субсидирования продаж электрокаров, оснащённых аккумуляторами китайского производства. Рынок электрических машин в КНР является крупнейшим в мире, однако в 2020 году субсидии планируется отменить.

Panasonic

Panasonic производит аккумуляторы для электромобилей в Японии, Китае и планирует перевести некоторые из своих заводов в новое совместное предприятие с Toyota. Однако главная фабрика у Panasonic расположена в Неваде (США), там производятся батареи для машин Tesla.

BYD

Китайская компания BYD, в которую инвестировал Уоррен Баффет, входит в тройку крупнейших в мире производителей аккумуляторов для электромобилей. BYD использует батареи в основном для собственных автомобилей и автобусов. Компания планирует запустить производство в Европе.

LG Chem

LG Chem считается одним из первых производителей аккумуляторов для электромобилей, когда начала поставлять их компании General Motor. В число клиентов южнокорейского вендора также входят Ford, Renault, Hyundai Motor, Tesla, Volkswagen и Volvo.

Samsung SDI

Эта компания изготавливает батареи для электромобилей в Южной Корее, Китае и Венгрии. Samsung SDI имеет заказы от BMW, Volvo и Volkswagen. Южнокорейская компания намерена инвестировать 1,2 млрд евро в расширение своего завода в Венгрии, а европейские власти изучают, соответствует ли финансовая поддержка Будапешта европейскому законодательству.

Направление развития

Новые электромобили Tesla Model 3 имеют запас хода более 300 км. Информация о развитии будущих аккумуляторных батарей для Тесла в основном непроверенная. Были сообщения, что при сборке будут использовать литиевые элементы стандарта 21700 (диаметр 21 мм, длина 70 мм). Стоимость этих батарей будет немногим более 110$ за 1 кВт. По сравнению с альтернативными решениями это довольно дёшево. В модуль будут входить 4 базовых элемента с охлаждающим контуром, а вокруг них будут располагаться литиевые элементы 21700.

Химический состав: LiNiCoAlO₂ (литий-никель-кобальт-оксид алюминия c 80% никеля, 15% кобальта, 5% алюминия). Представители Tesla называют такой состав главным преимуществом их АКБ по сравнению с другими решениями. В частности, по их утверждению, на Model 3 устанавливаются батареи с наивысшей плотностью энергии из всех возможных.

В среднем со времени выхода на рынок Model S первого поколения компания Тесла сумела сократить потребление кобальта на один электромобиль в среднем на 59%.

Сведения об этом содержались в отчёте компания Тесла за I квартал 2018 года. Илон Маск и технический директор Tesla Дж. Б. Страубель не раз заявляли, что направляют большие усилия для сокращения потребления кобальта. Это необходимо, чтобы сократить суммарные затраты на 1 кВт-ч при производстве батарей. Ведь кобальт является одним из наиболее дорогостоящих компонентов, используемых в производстве аккумуляторов для электромобилей Тесла. Как показывают данные OilPrice, его стоимость превышает 90 тысяч долларов за тонну.

В то же время, конкурирующие с Tesla компании из Японии, Германии, США, Южной Кореи пока отстают по технологии производства аккумуляторных батарей. За счёт них ещё некоторое время поставщики кобальта будут сохранять объёмы сбыта и компенсируют потери закупок со стороны Тесла.

Кондиционеры в электромобилях и гибридах

Как мы отметили ранее, система кондиционирования в электромобилях и гибридах, помимо охлаждения воздуха в салоне, регулирует температурный режим высоковольтной батареи. Другими словами, не дает ВВБ перегреваться.

Кроме классической системы внешнего охлаждения, существуют иные конструкции батарей:

• когда испарители (испарительные пластины) находятся внутри корпуса батареи – для таких электромобилей, как Nissan E-NV 200, BMW i3;
• когда процесс терморегуляции выполняет охлаждающая жидкость, которая прогоняется по контуру внутри батареи – распостраненный тип конструкции, используется в подавляющем большинстве электромобилей.

Система охлаждения батареи с помощью кондиционера работает автономно. Повлиять на ее функционирование нельзя

Поэтому важно вовремя проводить техническое обслуживание, чтобы убедится, что уровень хладагента в норме, как это написано в книге по эксплуатации либо в информационной таблице под капотом автомобиля

Алюминий-ионные аккумуляторы

По своей конструкции данные виды батарей не сильно отличаются от предыдущих вариантов, разве что производители добавили в состав алюминиевые сегменты. Тем не менее, алюминий значительно повышает безопасность эксплуатации и практически полностью убирает риск взрыва. За все приходится платить, и в этих АКБ безопасность стала поводом для уменьшения производительности катода. Это значит, что машина сможет проехать меньше на одном заряде, а циклов зарядки/разрядки само изделие может пережить до 700-800. Это немного сокращает средний срок эксплуатации изделия.

Исследователи на базе автомобильных концернов в Китае сегодня ведут разработки нового поколения аккумуляторных батарей для электромобилей именно на основе алюминий-ионных технологий. Как только экономический смысл использования таких сегментов питания будет оптимальным, эти виды батарей заменят литий-ионные на многочисленных китайских электрических автомобилях. Но пока это только перспективная технология.

Важно! Если в будущем у вас появится машина с алюминий-ионным аккумулятором, не стоит заражать ее на 100%. Оптимальный заряд без разрушения элементов внутри батареи – 85-90%

Как и когда обслуживать систему кондиционирования

Существует мнение: если система работает, не стоит ей мешать. Но в случае с автокондиционированием – это заблуждение. Кондиционеры электромобилей и гибридов нуждаются в регулярном обслуживании и постоянном контроле, проверке на заполненность и протекание хладагента. Это поможет избежать дорогостоящего ремонта не только компрессора кондиционера, но и высоковольтных узлов.

Проверять систему кондиционирования электромобилей или гибридов рекомендуется в специализированных сервисных мастерских.

В наших статьях мы неоднократно упоминали, что сервисное обслуживание кондиционера необходимо проходить:

• весной – после паузы и перед использованием в максимальном режиме,
• осенью – после использования в максимальном режиме и перед паузой.

В идеале выполнять проверку до обнаружения тревожных симптомов.

Для справки

Система кондиционирования электромобиля и гибрида требует определенных навыков в работе, знания устройства узлов и, что немаловажно, специалист должен иметь допуск электробезопасности к работе с оборудованием до 1000 вольт

Выбирая автосервис для ТО кондиционеров электромобилей и гибридов, обращайте внимание на специализацию мастеров. Требуйте гарантию

Master Service Electro рекомендует во время сервисных работ с системой кондиционирования электротранспорта использовать качественные комплектующие, хладагенты, масла и расходные материалы.

Стоимость аккумулятора для детского электрокара

Наверное, самый важный вопрос, который возникает при выборе, – сколько стоит батарея для детского электромобиля. И здесь все зависит от ее качества, производителя, емкости и выходного напряжения, а также от химического состава. Поэтому назвать конкретную стоимость довольно сложно, учитывая, что каждый магазин может устанавливать свои цены.

Учитывая все переменные, невозможно угадать, какова цена замены аккумулятора. Все зависит от того, какую емкость и тип батареи вы выберите. Сама по себе замена недорогая, так как вам просто нужно вынуть старую АКБ и на её место установить новую.

Можно лишь сказать, что для самых маленьких машинок подойдут батареи с небольшой емкостью. Например, гелиевый аккумулятор на 12 V 9 ампер-часов можно приобрести за 20 долларов (примерно 1200 рублей). Однако эта цена может увеличиваться в зависимости от производителя.

Если же говорить о более мощных электромобилях для детей старшего возраста, то цены на АКБ для таких игрушек будут значительно выше. Например, гелиевый аккумулятор на 110 Ампер-часов 12 V будет стоить уже порядка 185-200 долларов (опять же, цена может меняться в зависимости от производителя и магазина).

Зарядка батареи

Разобравшись с видами, характеристиками и ресурсами аккумуляторов, стоит перейти к вопросу их зарядки. Большинство производителей рекомендует использовать зарядные станции, которые работают уже по всей Европе, в Соединённых Штатах и других странах, где официально продаются электромобили. С другой стороны, владельцу электрокара приходится рассчитывать, хватит ли ресурса аккумулятора не только для поездки, но и для посещения электрозаправки. 

В домашних условиях большинство электромобилей можно заряжать от встроенных зарядных устройств, преобразующих переменный ток сети 220В в постоянный, подходящий для батареи. Для использования обычной электрической розетки следует использовать «зарядки» мощностью от 3,6 кВт. Для защиты от перегрева и короткого замыкания зарядное устройство комплектуется специальным блоком, контролирующим напряжение и температуру. 

Время зарядки 

Главным недостатком зарядки аккумуляторной батареи от обычной электросети является увеличивающееся время зарядки. Так, электромобили Tesla Model S с ёмкостью АКБ 70 кВт-ч заряжаются на 80-100% в течение 15-18 часов. На зарядку батареи Nissan Leaf уходит до 7-8 часов. 

При использовании официальных зарядных станций владелец Tesla потратит не больше 5 часов, а, если автомобиль используется не меньше 2-3 лет, достаточно всего 3 часов. Для нового Nissan Leaf среднее время составит около 2,5 часов, для подержанного – до 1,5-2 ч. При использовании режима быстрой зарядки батарея «Ниссан Лиф» заряжается на 80% всего за полчаса, «Теслы» – в течение 40 минут. 

2020: Рост рынка аккумуляторов для электромобилей на 21%, крупнейшие поставщики — SNE Research

По итогам 2020 года объем мирового рынка аккумуляторов для электромобилей с точки зрения суммарной емкости поставленных батарей продемонстрировал рост на 21%, до 142,8 ГВт*ч. В число крупнейших производителей таких продуктов вошли CATL, LG Energy Solution (дочерняя компания LG Chem), Panasonic, свидетельствуют данные консалтинговой компании SNE Research.

Согласно исследованию, Азиатско-Тихоокеанский регион оказался абсолютным лидером в производстве аккумуляторов в 2020 году. Лучший рост показала компания LG Energy Solution — на 172%, до 33,5 ГВт*ч благодаря сотрудничеству с Tesla и Volkswagen Group.

В декабре 2020 года рынок аккумуляторов значительно вырос — до 25,8 ГВт*ч (на 52,1% больше, чем за аналогичный период в 2019 году — 17 ГВт*ч).

Рынок аккумуляторов для электромобилей за 2020 год вырос на 21%

Крупнейшими поставщиками в декабре 2020 года были: LG Energy Solution, опередившая CATL и Panasonic:

• LG Energy Solution — 6,9 ГВт*ч (рост на 366%);
• CATL — 6,1 ГВт*ч (рост на 16,5%);
• Panasonic — 4,1 ГВт*ч (снижение на 7,8%);
• BYD — 1,8 ГВт*ч (рост на 46,4%);
• Samsung SDI — 1,4 ГВт*ч (рост на 166%);
• SK Innovation — 1,2 ГВт*ч (рост на 676%);
• CALB — 0,7 ГВт*ч (рост на 286%);
• Envision AESC — 0,4 ГВт*ч (рост на 64,5%);
• Guoxuan — 0,4 ГВт*ч (снижение на 7,3%);
• CATL-SAIC — 0,4 ГВт*ч (рост на 295%);
• прочие — 2,2 ГВт*ч (снижение на 21,8%).

В 2020 году общий рынок аккумуляторов, по данным SNE Research, составил около 142,8 ГВт*ч (на 21,0% больше, чем 118 ГВт*ч в 2019 году). Компания CATL оказалась на первом месте — 34,3 ГВт*ч (рост на 5,4%), немного опережая LG Energy Solution — 33,5 ГВт*ч (рост на 172%) и заметно опережая Panasonic — 26,5 ГВт*ч (снижение на 8,2%).

Показатели других крупных поставщиков:

• BYD — 9,6 ГВт*ч (снижение на 13,5%);
• Samsung SDI — 8,2 ГВт*ч (рост на 85,3%);
• SK Innovation — 7,7 ГВт*ч (рост на 274%);
• Envision AESC — 3,8 ГВт*ч (снижение на 3,1%);
• CALB — 3,4 ГВт*ч (рост на 128%);
• Guoxuan — 2,5 ГВт*ч (снижение на 22,8%);
• PEVE — 2,0 ГВт*ч (снижение на 8,1%);
• прочие — 11,2 ГВт*ч (снижение на 29%).

Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор

При эксплуатации литий-ионных аккумуляторов, необходимо правильно заряжать устройство и контролировать этот процесс.  Зарядка осуществляется по специальной схеме, а контроль при помощи дополнительных плат или обычного сопротивления (резистора).

Двухступенчатая схема зарядки

Двухступенчатая схема заряда является оптимальным способом зарядки литиевых аккумуляторов. В этом случае контроллер заряда имеет повышенную нагрузку, однако это не сказывается на сроке службы устройства.

Обобщённый график заряда литий-ионного аккумулятора.

Выполнение первого этапа зависит от того, каким током будет насыщаться устройство. Номинальная величина тока равна 0,2-0,5 С (С — емкость аккумулятора), а мощность 12,6 вольт. Постоянный зарядный ток обеспечивается путем работы зарядного устройства (ЗУ), которое поднимает потенциалы на клеммах аккумулятора. При отметке в 4,2 В батарея набирает 70-80% заряда, и первый этап заканчивается.

Второй этап характеризуется постоянным напряжением и постепенно снижающимся током. Устройство поддерживает потенциал на отметке 4,15-4,25 В и контролирует параметры тока. Чем выше показатель, тем меньше становиться ток. Величина 0.05-0.01 С говорит об окончании процесса.

Как контролируют параметры зарядки

Литиевые аккумуляторы нуждаются в контроле, так как они работают в узком диапазоне изменения напряжения. Оптимальным значением считается 3 — 4,2 В. Контроллер установлен в зарядном устройстве, однако каждая батарея имеет свои прерыватели и модули защиты. В случае нарушения какого-либо параметра защитная функция отключает банку и разрывает цепь.

Виды контроллеров заряда литий-ионного аккумулятора.

Контроллер обеспечивает различные функции управления:

• переводит режимы CC/CV;
• контролирует подачу энергии в банках;
• подает ток, компенсирующий саморазряд;
• измеряет температуру, предотвращая порчу батареи;
• отключает зарядку.

Зарядить аккумулятор без контроллера можно, используя резистор, включенный последовательно с устройством. Собрать схему своими руками несложно, если предварительно будут рассчитаны сопротивление, мощность резистора и ток заряда.

Схема заряда литий-ионного аккумулятора без контроллера. Резистор используется для ограничения тока заряда и защиты АКБ.

Преимущества и недостатки Li-ion аккумуляторов

Li-ion аккумуляторы обладают рядом неоспоримых достоинств: повышенный срок службы при небольших размерах, малом весе и более высокая по сравнению с батареями других типов энергетическая плотность. Литиевые батареи принимают высокий ток зарядки и разрядки. Поэтому зарядка займет меньше времени, пройдет более эффективно (это полезно при рекуперации энергии во время торможения).

Однако при этом нельзя допускать перегрева: чем выше ток, тем сильнее нагрев. И вопрос не только в сокращении срока службы аккумуляторов, но и в риске возникновения пожара, так как у лития низкая устойчивость к возгоранию. Поэтому еще на стадии производства строго следят за технологией: мельчайшая примесь в сепараторе ячеек может способствовать возникновению внутренних замыканий, которые в состоянии нагреть литий до температуры возгорания.

Под крышкой аккумулятора устанавливается устройство, реагирующее на повышение температуры увеличением сопротивления, и другое, которое разрывает электрическую связь между катодом и положительной клеммой при повышении давления газов внутри аккумулятора выше допустимого предела. В ходе эксплуатации за безопасностью следит специальная электроника, контролирующая температуру в каждой ячейке, температуру модуля, в котором они собраны, и температуру пакета аккумуляторов. Необходима и эффективная охлаждающая система.

Саморазряд Li-ion аккумуляторов составляет всего лишь 4-6 % за первый месяц, затем – еще меньше: за год аккумуляторы теряют 10-20% запасенной емкости. Потери емкости у Li-ion аккумуляторов в зависимости от температуры в несколько раз меньше, чем у никель-кадмиевых аккумуляторов. Ресурс-500-1000 циклов.

Заключение

Итак, подведем итоги…

1. Аккумуляторы для электротранспорта на данный момент все еще дороги, хотя и упали в цене за последние 10 лет приблизительно в 3 раза. Примерно во столько же раз поднялась их энергоемкость.

2. Все ВВБ электромашин функционируют при повышенных напряжениях — 350–800 В, однако многоконтурная система защиты практически исключает риск поражения током.

3. Li-ion является лишь названием для группы абсолютно различных по составу аккумуляторных батарей. Они бывают литий-кобальтовыми, литий-марганцевыми, литий-железо-фосфатными, литий-титанатными и т. д., в том числе и на основе смесей. У всех них разный комплект преимуществ и недостатков.

4. Распределением энергопотоков внутри АКБ заведует сложная многоуровневая система с большим количеством термодатчиков. Под контролем каждая ячейка, модуль, участок цепи и аккумулятор в целом.

5. Довольно большая доля в общей стоимости аккумулятора припадает не только на ячейки, но и на корпус, который является очень прочным элементом со сложной технологией изготовления.

6. Устаревание ВВБ электрокара при его регулярной эксплуатации происходит специфично. По причине наличия дефектных ячеек, энергоемкость аккума может быстро просесть на несколько процентов, а затем она на протяжении нескольких лет плавно снизится на 15–20%. Далее же деградация замедляется, что дает возможность применять электрокаровские АКБ, к примеру, в стационарных системах.

7. На данный момент имеют место технологии для глубокой утилизации электронакопителей, но пока услуги подобного рода предоставляет очень ограниченный перечень компаний и далеко не во всех странах.