Wydajność transportu elektrycznego zależy w dużej mierze od jakości ich akumulatorów. To obecnie prawdziwa pięta achillesowa, która ogranicza rozwój napędu elektrycznego, zarówno w transporcie drogowym jak morskim i… oczywiście w tym powietrzu. Przedstawiamy Państwu krótki opis osiągów akumulatorów litowo-polimerowych znajdujących się obecnie na rynku o kilku rzędach wielkości do zapamiętania, z których część jest porównywana z paliwami ropopochodnymi (w naszym przypadku benzyną).
Innymi słowy: jakie są cechy dobrej baterii do transportu?
a) Miłego masowy moc znamionową (kWh / kg)
Dobry stosunek kWh / kg to zdolność magazynowania energii na jednostkę masy… najlepsze obecne liposy to 0.2 kWh / kg, to wciąż jest mało! Dla porównania, benzyna dostarcza 13 kWh / kg, a po uwzględnieniu odpowiednich uzysków cykli energetycznych „od zbiornika lub akumulatora do koła lub śmigła” benzyna nadal zawiera ponad 20 razy więcej energii przydatne na kg ...
użyteczna energia dla 1 kg Lipo: * 200 0.8 160 = Wh / kg (80% wydajności)
Energia użytkowa na 1 kg benzyny: 13 * 0.3 = 3900 Wh / kg (przy sprawności 30%)
Stosunek: 3900/160 = 24 na korzyść benzyny!
Możemy pamiętać o rząd wielkości 20.
b) posiadać dobrą wydajność objętościową energii (kWh / l)
Rozumowanie jest takie samo jak w przypadku określonej zdolności. Obecnie akumulatory Lipo mają pojemność 350-380 Wh / L (dane producenta).
Zasadniczo korekta zwrotów jest 8 razy wyższa. Rzeczywiście, 1 litr benzyny zawiera 9.7 kWh lub 2.9 kWh użytecznej / l przy 30% wydajności.
Ratio: 2900 / 365 8 =
Możemy pamiętać o rząd wielkości 10.
Niemniej jednak gęstość mocy bezszczotkowych silników elektrycznych (kW / L), a także ich moc właściwa (kW / kg) są znacznie większe niż termiczne (z wyjątkiem skrajnych przypadków…). To częściowo kompensuje (ale dalekie od pełnej kompensacji) te niskie zdolności magazynowania energii w porównaniu z paliwami ropopochodnymi ...
c) być w stanie dostarczyć prąd o wysokiej rozładowania (A) Dlatego ciekawą mocy (W lub kW)
Jest to zdolność akumulatora do dawania silnego prądu rozładowania przez długi czas bez uszkodzenia i utrzymywania stabilnej mocy. Możliwość zapewnienia silnego prądu rozładowania to duży postęp w bateriach litowych w porównaniu do akumulatorów poprzednich generacji (zwłaszcza akumulatorów ołowiowych ... które, nie oszukujmy się, mają ponad sto lat!)
Dobry prąd 6S 22.2 V 5000 mAh LiPo ma pojemność prądu rozładowania od 20 do 30 ° C, co oznacza maksymalny prąd rozładowania 30 razy większy od pojemności lub 30 * 5 = 150 A. Moc 22.2 * 5 * 0.9 * 30 = 3000W uzyskujemy, zachowując 10% spadek napięcia przy pełnym obciążeniu, stąd współczynnik 0.9.
Ten akumulator do 800g co jest bardzo interesujące! Ale oczywiście, to nie trwa bardzo długo po 2min13s bateria jest pusta.
Porównanie z paliwami ropopochodnymi jest trudne, aby zwiększyć moc silnika cieplnego wystarczy zwiększyć wyporność i natężenie przepływu zużywanego paliwa i utleniacza. Dlatego porównanie tutaj nie ma sensu ...
d) aktualne Silne obciążenie (A)
Lipo ładuje się w zakresie od 0.5 ° C do 2 ° C (czyli od 2 godzin do 30 minut, niezależnie od pojemności ... liczy się tylko ograniczenie mocy ładowarki), a ładowanie musi być całkowite, aby zoptymalizować żywotność (ostatnie% jest ważne ponieważ zrobiono słabym prądem: spójrz na smartfona, to oni przesuwają się wolniej)
Obciążenie jest więc w najlepszym razie, 15 razy wolniej niż rozładowania.
Tutaj również porównanie z olejem jest nieistotne i mało sensowne: zbiornik samochodu o pojemności 50 litrów, czyli około 500 kWh energii „brutto”, napełnia się w mniej niż 2 minuty, czyli ponad 250 kWh. na minutę lub 900 MJ / min (1 kWH = 3.6 MJ)… lub 15 MJ / s lub… 15 MW! Nawet po skorygowaniu wydajności daje to ogromny równoważny prąd ładowania elektrycznego ...
e) Dobre życie: liczba cykli lub godzin pracy
Baterie litowe są generalnie podawane na 1000 cykli… w rzeczywistości jest to na ogół mniej i jest silnie uzależnione od konserwacji.
Brakuje nam trochę informacji i opinii z prawdziwego doświadczenia ... na przykład nadal używam smartfona, który przekroczył 4 lata, a pojemność baterii jest nadal dość „dobra” (powiedziałbym, że około 50% pojemności). początkowy)… w związku z tym przekroczył 1000 cykli (ale cykle niekoniecznie są zakończone) i może być gotowy do pracy.
Zasadniczo rozważamy akumulator HS, który osiąga „tylko” 70% swojej początkowej pojemności ...
W tym miejscu należałoby porównać z żywotnością silnika cieplnego… 15 lat temu nauczono mnie, że silnik samochodu ma pracować na 5000 h… czyli 250 000 km przy 50 km / h średni. Myślę, że ta liczba spadła od ...
f) przechowywane kWh cen
Tesla ogłosiła powerwall słoneczna fotowoltaiczna / tesla-powerwall rentowny-t13891.html za 3500 USD za 10 kWh… lub 350 USD / kWh (wszystko w zestawie: z systemem zarządzania, skrzynką…).
Możemy oszacować, że jedyny koszt baterii jest 250 $ / kWh.
Dla ogółu społeczeństwa obecnie najlepsze ceny małych baterii (o pojemności około 200 Wh) to w najlepszym przypadku 300 € / kWh.
Jest to w tej samej cenie.
Ale jakość baterii nie jest inna ... te Tesli muszą być na szczycie, biorąc pod uwagę ich opinie.
Z drugiej strony benzyna jest sprzedawana za mniej niż 2 € za 10 kWh… cóż, nie ma obrazu, jak mówią!
Ale benzyny można oczywiście użyć tylko raz i nie można jej naładować w 100% zrównoważony sposób za pomocą energii słonecznej, na przykład ... (no cóż, ale przez miliony lat ...)