Электрический аккумулятор

Электромобиль (EVB) или тяговый аккумулятор – это аккумулятор, используемый для питания электромобилей аккумуляторных батарей (BEV). Аккумуляторные батареи обычно являются вторичной (перезаряжаемой) батареей. Тяговые батареи используются в вилочных погрузчиках, электрических тележках для гольфа, скрубберах для езды на подиуме, электрических мотоциклах, электромобилях, грузовиках, микроавтобусах и других электромобилях.

Электрические аккумуляторные батареи отличаются от аккумуляторов стартового, осветительного и зажигательного (SLI), потому что они предназначены для питания в течение продолжительных периодов времени. Для этих применений вместо батарей SLI используются батарейки с глубоким циклом. Тяговые батареи должны быть сконструированы с высокой емкостью в час. Батареи для электромобилей характеризуются относительно высоким отношением мощности к весу, удельной энергетической и энергетической плотностью; меньшие, более легкие батареи уменьшают вес автомобиля и улучшают его работу. По сравнению с жидким топливом большинство современных технологий аккумуляторов имеют значительно меньшую удельную энергию, и это часто влияет на максимальный полностью электрический диапазон транспортных средств. Однако батареи с металлическим воздухом имеют высокую удельную энергию, потому что катод обеспечивается окружающим кислородом в воздухе. Аккумуляторные батареи, используемые в электромобилях, включают свинцово-кислотные («затопленные», глубокие и VRLA), NiCd, никель-металлгидрид, литий-ионный, литий-ионный полимер и, реже, цинковый воздух и расплавленный металл, солевые батареи. Количество электричества (т.е. электрического заряда), хранящегося в батареях, измеряется в ампер-часах или в кулонах, причем общая энергия часто измеряется в ватт-часах.

Батарея составляет значительную стоимость BEV, которая, в отличие от автомобилей с ископаемым топливом, глубоко проявляет себя как цена диапазона. С 2018 года несколько электромобилей с более чем 500 км диапазона, таких как Tesla Model S, прочно входят в сегмент роскоши. С конца 1990-х годов прогресс в технологии батарей обусловлен требованиями к портативной электронике, например портативным компьютерам и мобильным телефонам. Рынок BEV воспользовался преимуществами этих достижений как в производительности, так и в плотности энергии. Батареи могут разряжаться и заряжаться каждый день. Возможно, наиболее примечательно, что расходы на аккумулятор резко упали, а стоимость электромобилей была снижена более чем на 35% с 2008 по 2014 год.

Прогнозируемый рынок автомобильных тяговых батарей составляет более 37 миллиардов долларов в 2020 году.

С точки зрения эксплуатационных расходов, цена на электроэнергию для запуска EV представляет собой небольшую часть стоимости топлива для эквивалентных двигателей внутреннего сгорания, что отражает более высокую эффективность использования энергии. Стоимость замены батарей доминирует над эксплуатационными расходами.

Типы аккумуляторов

Свинцово-кислотный
Затопленные свинцово-кислотные батареи – самые дешевые и в прошлом наиболее распространенные тяговые батареи. Существует два основных типа свинцово-кислотных аккумуляторов: автомобильные стартерные батареи и батареи глубокого цикла. Автомобильные генераторы предназначены для обеспечения высокой скорости зарядки стартерных батарей для быстрых зарядов, в то время как батареи с глубоким циклом, используемые для электрических транспортных средств, таких как вилочные погрузчики или тележки для гольфа, а также как вспомогательные домашние батареи в RV, требуют различной многоступенчатой ​​зарядки. Ни одна свинцово-кислотная батарея не должна разряжаться ниже 50% ее емкости, так как она сокращает срок службы батареи. Заполненные батареи требуют проверки уровня электролита и случайной замены воды, которая гаснет во время нормального цикла зарядки.

Традиционно большинство электромобилей использовали свинцово-кислотные батареи из-за их зрелой технологии, высокой доступности и низкой стоимости (исключение: некоторые ранние EV, такие как Detroit Electric, использовали никель-железную батарею.) Как и все батареи, они имеют воздействие на окружающую среду посредством их строительства, использования, утилизации или переработки. С другой стороны, скорость рециркуляции аккумуляторных батарей превышает 95% в Соединенных Штатах. Аккумуляторные батареи с глубоким циклом дорогие и имеют более короткий срок службы, чем сам автомобиль, обычно требуется замена каждые 3 года.

Свинцово-кислотные батареи в приложениях EV становятся значительной (25-50%) частью конечной массы транспортного средства. Как и все батареи, они имеют значительно меньшую удельную энергию, чем нефтяные топлива, – в этом случае 30-40 Втч / кг. Хотя разница не настолько экстремальна, как кажется в первую очередь из-за более легкого привода в EV, даже лучшие батареи, как правило, приводят к увеличению массы при применении к автомобилям с нормальным диапазоном. Эффективность (70-75%) и емкость для хранения генераторов общей кислотной батареи с глубоким циклом снижаются при более низких температурах, а отвод энергии для работы нагревательной катушки снижает эффективность и диапазон до 40%. Недавние достижения в области эффективности батареи, емкости, материалов, безопасности, токсичности и долговечности, вероятно, позволят использовать эти превосходные характеристики в EV-размерах автомобилей.

Зарядка и работа батарей обычно приводят к выбросу водорода, кислорода и серы, которые встречаются в природе и обычно безвредны, если они должным образом вентилируются. Ранние владельцы Citicar обнаружили, что, если их не отпустить должным образом, неприятные запахи серы будут течь в салоне сразу после зарядки.

Свинцово-кислотные аккумуляторы приводили в действие такие ранние современные EV, как оригинальные версии EV1 и RAV4 EV.

Гидрид никеля
Никель-гидридные батареи теперь считаются относительно зрелой технологией. Хотя они менее эффективны (60-70%) при зарядке и разрядке, чем свинцовая кислота, они имеют удельную энергию 30-80 Втч / кг, намного выше, чем свинцово-кислотная. При правильном использовании никель-металлгидридные батареи могут иметь исключительно долгий срок службы, что было продемонстрировано при использовании в гибридных автомобилях и выживших EVM NiMH RAV4, которые по-прежнему хорошо работают после 100 000 миль (160 000 км) и более десяти лет службы. Недостатки включают низкую эффективность, высокий уровень саморазряда, очень тонкие циклы зарядки и низкую производительность в холодную погоду.

GM Ovonic выпустил NiMH-батарею, используемую во втором поколении EV-1, а Cobasys производит почти идентичную батарею (десять 1,2-литровых NiMH-ячеек мощностью 1,1 В, в отличие от 11 батарей для батареи Ovonic). Это хорошо отразилось на EV-1. Патентное обременение ограничило использование этих батарей в последние годы.

зебра
Натрий или «зебра» используют в качестве электролита расплавленный хлоралюминат натрия (NaAlCl4). Эта химия также иногда упоминается как «горячая соль». Относительно зрелая технология, батарея Zebra имеет удельную энергию 120 Вт / кг и разумное последовательное сопротивление. Поскольку аккумулятор необходимо нагревать для использования, холодная погода не оказывает сильного влияния на его работу, за исключением увеличения расходов на отопление. Они использовались в нескольких EV. Зебры могут длиться несколько тысяч циклов заряда и нетоксичны. Недостатки батареи Zebra включают плохую мощность в вес (<300 Вт / кг) и потребность в нагревании электролита до температуры около 270 ° C (520 ° F), которая отнимает некоторую энергию и создает трудности в долгосрочных испытаниях, долгосрочное хранение заряда. Батареи Zebra использовались в коммерческом автомобиле Modec с момента его ввода в производство в 2006 году. Литий-ионный Литий-ионные (и аналогичные литиевые полимерные) батареи, широко известные благодаря их использованию в ноутбуках и бытовой электронике, доминируют в самой последней группе EV в разработке. Традиционная литий-ионная химия включает катод из оксида лития с кобальтом и графитовый анод. Это дает ячейки с впечатляющей удельной энергией 200+ Втч / кг и хорошей удельной мощностью и эффективностью заряда / разряда от 80 до 90%. Недостатки традиционных литиево-ионных аккумуляторов включают короткие циклы (от нескольких сотен до нескольких тысяч циклов заряда) и значительное ухудшение с возрастом. Катод также несколько токсичен. Кроме того, традиционные литиево-ионные аккумуляторы могут представлять угрозу пожарной безопасности, если они проколоты или заряжены ненадлежащим образом. Эти клетки ноутбука не принимают или не заряжают при холоде, и поэтому нагреватели могут быть необходимы в некоторых климатах, чтобы согреть их. Зрелость этой технологии умеренная. Tesla Roadster (2008) использует «лезвия» традиционных литиево-ионных батарей «батареи для ноутбуков», которые могут быть заменены индивидуально по мере необходимости. Большинство других EV используют новые вариации на литий-ионную химию, которые приносят в жертву определенную энергию и удельную мощность для обеспечения огнестойкости, экологичности, очень быстрых зарядов (всего несколько минут) и очень длинных сроков жизни. Было показано, что эти варианты (фосфаты, титанаты, шпинели и т. Д.) Имеют гораздо больший срок службы, при этом A123 ожидает, что их литий-фосфатные батареи лития будут длиться как минимум 10 лет и 7000+ циклов заряда, а LG Chem ожидает их литий - марганцевые шпинельные батареи, срок службы которых составляет до 40 лет. Много работы делается на литиево-ионных батареях в лаборатории. Оксид лития-ванадия уже пробился в прототип Subaru G4e, удвоив плотность энергии. Кремниевые нанопроволоки, наночастицы кремния и наночастицы олова в несколько раз обещают плотность энергии (необходимо осветление) в аноде, в то время как композитные и сверхрешетные катоды также обещают значительные улучшения плотности. конкретика Внутренние компоненты Конструкции аккумуляторных батарей для электрических транспортных средств (EV) являются сложными и широко варьируются в зависимости от производителя и конкретного применения. Однако все они включают в себя комбинацию нескольких простых механических и электрических компонентов, которые выполняют основные требуемые функции пакета. Фактические элементы аккумуляторной батареи могут иметь разные химические, физические формы и размеры, которые предпочитают различные производители пакетов. Батарейный блок всегда будет включать множество дискретных ячеек, подключенных последовательно и параллельно, чтобы достичь общих требований к напряжению и току в упаковке. Батареи для всех электроприводов EV могут содержать несколько сотен отдельных ячеек. Чтобы помочь в изготовлении и сборке, большой стек ячеек обычно сгруппирован в более мелкие стеки, называемые модулями. Некоторые из этих модулей будут помещены в один пакет. В каждом модуле ячейки свариваются вместе, чтобы завершить электрический путь тока. Модули также могут включать в себя механизмы охлаждения, температурные мониторы и другие устройства. В большинстве случаев модули также позволяют контролировать напряжение, создаваемое каждой батарейной ячейкой в ​​стеке системой управления батареями (BMS). У батареи батарейного элемента есть основной предохранитель, который ограничивает ток в корпусе в условиях короткого замыкания. «Разъем обслуживания» или «отсоединение службы» можно удалить, чтобы разделить аккумуляторную батарею на две электрически изолированные половинки. При снятой служебной пробке открытые главные клеммы аккумуляторной батареи не представляют большой потенциальной электрической опасности для обслуживающего персонала. Батарейный блок также содержит реле или контакторы, которые контролируют распределение электрической мощности аккумуляторного блока на выходные клеммы. В большинстве случаев должно быть не менее двух основных реле, которые соединяют аккумуляторную батарею с основными положительными и отрицательными выходными клеммами упаковки, которые подают большой ток на электродвигатель электропривода. Некоторые конструкции пакетов будут включать в себя альтернативные пути тока для предварительной зарядки системы привода через резистор предварительной зарядки или для питания вспомогательной шины, которая также будет иметь свои собственные связанные управляющие реле. По очевидным соображениям безопасности эти реле нормально открыты. Батарейный блок также содержит различные датчики температуры, напряжения и тока. Сбор данных с датчиков пакетов и активация пакетных реле осуществляется с помощью блока мониторинга батареи (BMU) или системы управления батареями (BMS). BMS также отвечает за связь с миром за пределами аккумуляторной батареи. Зарядка Батареи в BEV должны периодически перезаряжаться. БЭВ чаще всего заряжаются от электросети (дома или с использованием точки подзарядки улиц или магазинов), которая, в свою очередь, генерируется из различных внутренних ресурсов, таких как уголь, гидроэлектроэнергия, ядерные и другие. Могут также использоваться домашние или сетевые мощности, такие как фотоэлектрические панели солнечных батарей, микрогидро и ветер, а также поощряются из-за проблем, связанных с глобальным потеплением. При использовании подходящих источников питания хороший срок службы батареи обычно достигается со скоростью, не превышающей «0,5 ° C» или около того, от двух до трех часов для полной зарядки, но более быстрая зарядка может быть выполнена. Время зарядки часто ограничено пропускной способностью сетевого соединения. Обычная бытовая розетка обеспечивает 1,5 киловатт (в США, Канаде, Японии и других странах с напряжением 110 вольт) и 3 киловатт (в странах с напряжением 230 В). В 1995 году некоторые зарядные станции заряжали BEV в течение одного часа. В ноябре 1997 года Форд приобрел систему быстрой зарядки производства AeroVironment под названием «PosiCharge» для тестирования своих флотов Ranger EVs, которые заряжали свинцово-кислотные батареи в течение шести-пятнадцати минут. В феврале 1998 года General Motors анонсировала версию своей системы Magne Charge, которая могла перезаряжать NiMH батареи примерно через десять минут, обеспечивая диапазон от шестидесяти до ста миль. В 2005 году было заявлено, что конструкции аккумуляторных батарей для мобильных устройств Toshiba могут принимать заряд за 80% всего за 60 секунд. Масштабирование этой специфической характеристики мощности до того же пакета EV EV на 7 киловатт-часов приведет к необходимости пика в 340 киловатт энергии из какого-либо источника за эти 60 секунд. Не ясно, что такие батареи будут работать непосредственно в BEV, так как нагрев может сделать их небезопасными. Время перезарядки Электрические автомобили, такие как Tesla Model S, Renault Zoe, BMW i3 и т. Д., Могут перезаряжать свои батареи на быстрых зарядных станциях в течение 30 минут до 80 процентов. У исследователей из Сингапура 2014 год был разработан аккумулятор, который можно перезаряжать через 2 минуты до 70 процентов. Батареи полагаются на литий-ионную технологию. Однако анод и отрицательный полюс в батарее больше не состоят из графита, а геля диоксида титана. Гель значительно ускоряет химическую реакцию, обеспечивая тем самым более быструю зарядку. В частности, эти батареи должны использоваться в электромобилях. Уже в 2012 году исследователи из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене обнаружили основной принцип. Ученые из Стэнфордского университета в Калифорнии разработали аккумулятор, который можно заряжать в течение одной минуты. Анод выполнен из алюминия и катода из графита (см. Алюминиево-ионный аккумулятор). Электрический автомобиль Volar-e компании Applus + IDIADA, основанный на Rimac Concept One, содержит литиевые фосфатные батареи лития, которые можно заряжать за 15 минут. По словам производителя BYD литиевая фосфатная батарея электромобиля e6 заряжается на быстрой зарядной станции в течение 15 минут до 80%, через 40 минут при 100%. Соединители Мощность зарядки может быть подключена к автомобилю двумя способами. Первый - это прямое электрическое соединение, известное как проводящее соединение. Это может быть так же просто, как сетевой шнур в защищенную от погодных условий розетку через специальные кабели большой емкости с разъемами для защиты пользователя от высоких напряжений. Современным стандартом для зарядки зарядного устройства является проводящий соединитель SAE 1772 (IEC 62196 Type 1) в США. ACEA выбрал VDE-AR-E 2623-2-2 (IEC 62196 Type 2) для развертывания в Европе, который без защелки означает ненужные дополнительные требования к мощности для механизма блокировки. Второй подход известен как индуктивная зарядка. Специальная «лопатка» вставлена ​​в слот на автомобиле. Весло - это одна обмотка трансформатора, а другая встроена в автомобиль. Когда лопасть вставлена, она завершает магнитную цепь, которая обеспечивает питание аккумуляторной батареи. В одной индуктивной зарядной системе одна обмотка прикрепляется к нижней стороне автомобиля, а другая остается на полу гаража. Преимущество индуктивного подхода заключается в том, что нет возможности поражения электрическим током, поскольку нет открытых проводников, хотя блокировки, специальные разъемы и детекторы замыкания на землю могут сделать проводящую связь практически безопасной. Индуктивная зарядка также может уменьшить вес транспортного средства, перемещая больше зарядных компонентов на борту. Сторонник индуктивной зарядки от Toyota в 1998 году утверждал, что общие различия в затратах были минимальными, в то время как проводящий сторонник зарядки от Ford утверждал, что проводящая зарядка была более экономичной. Зарядные места Во Франции Électricité de France (EDF) и Toyota устанавливают пункты подзарядки для PHEV на дорогах, улицах и стоянках. EDF также сотрудничает с Elektromotive, Ltd., чтобы установить 250 новых пунктов зарядки в течение шести месяцев с октября 2007 года в Лондоне и других странах Великобритании. Точки зарядки также могут быть установлены для конкретных целей, например, в стойках такси. Диапазон перемещения до подзарядки Диапазон BEV зависит от количества и типа используемых батарей. Вес и тип транспортного средства, а также местность, погода и характеристики водителя также оказывают влияние, как и на пробег традиционных автомобилей. Производительность преобразования электрических транспортных средств зависит от ряда факторов, включая химию батареи: Свинцово-кислотные батареи являются наиболее доступными и недорогими. Такие преобразования обычно имеют диапазон от 30 до 80 км (от 20 до 50 миль). Производственные EV с свинцово-кислотными батареями способны до 130 км (80 миль) за каждый заряд. NiMH батареи имеют более высокую удельную энергию, чем свинцово-кислотная; прототип EV обеспечивают до 200 км (120 миль) диапазона. Новые литиево-ионные аккумуляторы с электропитанием обеспечивают 320-480 км (200-300 миль) диапазона на заряд. Литий также дешевле никеля. Никель-цинковая батарея дешевле и легче никель-кадмиевых батарей. Они также дешевле (но не как свет), чем литий-ионные батареи. Поиск экономического баланса между производительностью и производительностью, емкостью аккумулятора и весом, а также типом батареи и стоимостью зависит от каждого производителя EV. При использовании системы переменного тока или системы постоянного постоянного тока рекуперативное торможение может продлевать диапазон до 50% при экстремальных условиях движения без полной остановки. В противном случае, диапазон увеличивается примерно на 10-15% в городском вождении и только пренебрежительно в движении по шоссе, в зависимости от местности. BEV (включая автобусы и грузовики) также могут использовать прицепные прицепы и прицепы-толкатели, чтобы продлить их диапазон, если это необходимо, без дополнительного веса при нормальной эксплуатации на коротких расстояниях. Разгруженные базовые прицепы могут быть заменены перезаряженными в точке маршрута. Если арендовать, то расходы на обслуживание могут быть отложены агентству. Такие BEV могут стать гибридными автомобилями в зависимости от типа транспорта и типа автомобилей и трансмиссии. Родстер Tesla (сборка 2008-2012) может путешествовать 245 миль (394 км) за каждый заряд; Модель Tesla S с аккумулятором 85 кВтч имеет дальность 510 км (320 миль). Модель Tesla Model S была построена с 2012 года. Ее стоимость составляет около 100 000 долларов США. Суперкар Rimac Concept One с аккумулятором 82 кВтч имеет диапазон 500 км. Автомобиль построен с 2013 года. Чистый электрический автомобиль BYD e6 с батареей 60 кВтч имеет дальность 300 км. Лидер бестселлера Nissan Leaf 2016 года с мощностью 30 кВтч имеет диапазон 172 км. Прицепы Аккумуляторная емкость аккумулятора, переносимая в прицепах, может увеличить общий диапазон автомобилей, но также увеличивает потерю мощности, возникающей в результате аэродинамического сопротивления, увеличивает эффекты переноса веса и уменьшает тяговую способность. Тепловые эффекты Внутреннее сопротивление некоторых батарей может быть значительно увеличено при низкой температуре, что может привести к заметному уменьшению дальности действия автомобиля и срока службы батареи. Обмен и удаление Альтернативой подзарядке является замена осушенных или почти дренированных батарей (или модулей расширения диапазона батарей) с полностью заряженными батареями. Это называется заменой батареи и выполняется на обменных станциях. С другой стороны, компания MIRA анонсировала гибридный комплект для переоборудования, который обеспечивает съемные аккумуляторные батареи, которые подключаются к розетке для зарядки. Кроме того, в XP Vehicles используется зарядная батарея с горячей заменой (съемный блок питания для перезарядки дома без удлинителя). Особенности подкачки включают: Потребитель больше не связан с капитальными затратами на батареи, жизненным циклом, технологией, обслуживанием или вопросами гарантии; Обмен значительно быстрее, чем зарядка: оборудование для замены батарей, построенное фирмой Better Place, продемонстрировало автоматические свопы менее чем за 60 секунд; Подкастные станции увеличивают возможность распределения распределенной энергии через электрическую сеть; Обеспокоенность в отношении станций подкачки включает: Потенциал для мошенничества (качество батареи может быть измерено только в течение полного цикла разрядки, срок службы батареи может быть измерен только в течение повторяющихся циклов разрядки, а в транзакции свопа не может быть известно, если они получают изношенную или уменьшенную эффективность батареи, качество батареи ухудшается медленно время, поэтому изношенные батареи будут постепенно вставляться в систему) Производители не желают стандартизировать информацию о доступе к батарее / реализации Соображения безопасности Повторное заполнение Батареи с цинк-бромным потоком могут быть повторно заполнены жидкостью вместо перезарядки разъемами, экономя время. лизинг Три компании работают над планами аренды батарей. Greenstop завершил испытания своей сети ENVI Grid, которая позволяет потребителям легко контролировать и перезаряжать батареи электромобилей. Think Car USA планирует сдавать в аренду батареи для своего электромобиля City, который поступит в продажу в следующем году. Better Place создает систему для потребителей, чтобы «подписаться» на услугу, которая предлагает станции подзарядки и обмен аккумулятора. Электрические предприятия рассматривают планы, которые включают предоставление электромобилей пользователям (по низкой цене) и получение прибыли от продажи энергии. V2G и afteruse Смарт-сетка позволяет BEVs предоставлять мощность сетке в любое время, особенно: Во время пиковых нагрузок (когда отпускная цена на электроэнергию может быть очень высокой.Эти транспортные средства могут быть перезаряжены во время внепиковых часов по более низким ценам, помогая поглощать избыточное ночное время. Здесь транспортные средства служат в качестве распределенной системы хранения батарей для буферная мощность.) Во время отключения электроэнергии в качестве резервной копии Pacific Gas and Electric Company (PG & E) предложила, чтобы коммунальные предприятия могли приобретать использованные батареи для резервного копирования и выравнивания нагрузки. Они заявляют, что, хотя эти использованные батареи больше не могут использоваться в транспортных средствах, их остаточная мощность по-прежнему имеет значительную ценность. Срок жизни Отдельные аккумуляторы обычно размещаются в больших аккумуляторных батареях различного напряжения и ампер-часов, чтобы обеспечить требуемую энергетическую емкость. При расчете увеличенной стоимости владения следует учитывать срок службы батареи, так как все батареи в конечном итоге изнашиваются и должны быть заменены. Скорость, с которой они истекают, зависит от ряда факторов. Глубина разряда (DOD) - это рекомендуемая доля общего объема накопленной энергии, для которой эта батарея будет достигать своих номинальных циклов. Аккумуляторные батареи с глубоким циклом обычно не должны разряжаться до менее 20% от общей емкости. Более современные формулировки могут выдержать более глубокие циклы. В реальном мире некоторые автомобили Toyota RAV4 EV, использующие никель-металлгидридную батарею, превысили 100 000 миль (160 000 км) с небольшой деградацией в своем дневном диапазоне. Цитируя заключительную оценку этого отчета: «Тест на пять транспортных средств демонстрирует долговечность никель-металл-гидридных аккумуляторов и электропоездов. На четырех из пяти транспортных средств наблюдается небольшое снижение производительности. Данные испытаний EVTC свидетельствуют о том, что все пять автомобилей превысят отметку в 100 000 миль (160 000 км). Положительный опыт SCE указывает на очень высокую вероятность использования никель-металл-гидридной батареи мощностью от 130 000 до 150 000 миль (240 000 км) и срока службы приводов. или превышают жизненные циклы сравнимых двигателей двигателей внутреннего сгорания. «В июне 2003 года 320 RAV4 EVs флота SCE использовались в основном считывателями счетчиков, менеджерами по обслуживанию, представителями на местах, специалистами по планированию услуг и почтовыми обработчиками, а также для патрулей безопасности и автопарков. За пять лет работы флот RAV4 EV зарегистрировался более 6,9 млн. миль, устраняя около 830 тонн загрязнителей воздуха и предотвращая выбросы углекислого газа более 3700 тонн. Учитывая успешную работу своих EV на сегодняшний день, SCE планирует продолжать использовать их хорошо после того, как все они регистрируют 100 000- миль «. Литий-ионные батареи в какой-то степени скоропортятся; они теряют часть своей максимальной емкости в год, даже если они не используются. Никель-металлгидридные батареи теряют гораздо меньшую мощность и дешевле для емкости, которую они дают, но имеют более низкую общую мощность первоначально для такого же веса. Jay Leno 1909 Baker Electric (см. Baker Motor Vehicle) по-прежнему работает на своих оригинальных ячейках Эдисона. Затраты на замену батареи BEV могут быть частично или полностью компенсированы из-за отсутствия регулярного технического обслуживания, такого как изменения масла и фильтра, требуемые для ICEV, и большей надежности BEV из-за их меньшего количества движущихся частей. Они также устраняют многие другие части, которые обычно требуют обслуживания и обслуживания на регулярной машине, например, на коробке передач, системе охлаждения и настройке двигателя. И к тому времени, когда батареи наконец-то нуждаются в окончательной замене, их можно заменить более поздними поколениями, которые могут обеспечить более высокие эксплуатационные характеристики. Литий-фосфатные батареи лития достигают, согласно изготовителю, более 5000 циклов при соответствующей глубине разряда 70% .BYD, крупнейшего в мире производителя литиевых железо-фосфатных батарей, разработала широкий ассортимент ячеек для глубокого цикла с использованием точного производства , Такие батареи используются в стационарных системах хранения. После 7500 циклов с выделением 85% они по-прежнему имеют запасную емкость не менее 80% при скорости 1 ° C; что соответствует полному циклу в день до минимального срока службы. 20,5 лет. Литиевая фосфатная батарея Sony Fortelion после 10 000 циклов со 100% уровнем разряда осталась на 71%. Этот накопитель с 2009 года представлен на рынке. Используется в солнечных батареях. Литиево-ионные аккумуляторы имеют очень высокое циклическое сопротивление более 10 000 циклов заряда и разряда и длительный срок службы до 20 лет. Plug-in America имеет среди водителей Tesla Roadster (2008) обзор, проведенный в отношении срока службы установленной батареи. Было обнаружено, что после 100 000 миль = 160 000 км, батарея по-прежнему оставалась вместимостью от 80 до 85 процентов. Это было независимо от того, в какой климатической зоне движется автомобиль. Tesla Roadster был построен и продан в период с 2008 по 2012 год. Для своих 85-кВт-ч аккумуляторов в Tesla Model S Tesla предусмотрена 8-летняя гарантия с неограниченным пробегом. Хранилище Варта отказывается от семейной привязанности [разъяснения] семьи и дома, гарантируя 14 000 полных циклов и срок службы 10 лет. По состоянию на декабрь 2016 года самый продаваемый в мире электрический автомобиль - это Nissan Leaf, с более чем 250 000 единиц, проданных с момента его создания в 2010 году. Nissan заявил в 2015 году, что до этого только 0,01 процента батарей пришлось заменить из-за неудач или проблем, а затем только из-за нанесенного извне. Есть несколько транспортных средств, которые уже покрыли более 200 000 км; ни у одного из них не было никаких проблем с батареей. Переработка отходов По истечении срока их службы батареи могут быть переработаны. безопасности Вопросы безопасности аккумуляторных электромобилей в основном рассматриваются международным стандартом ISO 6469. Этот документ разделен на три части, посвященные конкретным вопросам: Встроенное хранение электрической энергии, то есть аккумулятор Функциональные средства безопасности и защита от сбоев Защита людей от электрических опасностей. Пожарные и спасатели получают специальную подготовку для работы с более высокими напряжениями и химическими веществами, возникающими при электрических и гибридных авариях на транспортных средствах. В то время как несчастные случаи BEV могут представлять собой необычные проблемы, такие как пожары и пары, возникающие в результате быстрого разряда батареи, многие эксперты согласны с тем, что батареи BEV безопасны в имеющихся в продаже транспортных средствах и в столкновениях сзади, являются более безопасными, чем бензиновые автомобили с задними бензобаками , Обычно тестирование производительности батареи включает определение: State of Charge (SOC) Состояние здоровья (SOH) Энергоэффективность Тестирование производительности имитирует циклы привода для приводных поездов аккумуляторных электрических транспортных средств (BEV), гибридных электрических транспортных средств (HEV) и подключения гибридных электрических транспортных средств (PHEV) в соответствии с требуемыми характеристиками производителей автомобилей (OEM). Во время этих циклов привода можно управлять контролируемым охлаждением батареи, имитируя тепловые условия в автомобиле. Кроме того, климатические камеры обеспечивают постоянные условия окружающей среды во время характеристики и позволяют проводить симуляцию для полного диапазона температур в автомобилях, охватывающих климатические условия. Патенты Патенты могут использоваться для подавления разработки или внедрения этой технологии. Например, патенты, касающиеся использования никель-металлгидридных ячеек в автомобилях, были проведены ответвлением нефтяной компании Chevron Corporation, которая сохраняла право вето на любую продажу или лицензирование технологии NiMH. Исследования, разработки и инновации Премия R & D Magazine R & D Magazine - также называется «Оскар изобретений» - за 2008 год: Национальная лаборатория Argonne получила награду за литиево-ионную аккумуляторную батарею EnerDel / Argonne для гибридных электрических транспортных средств - высоконадежное и чрезвычайно безопасное устройство, которое легче по весу, компактнее, мощнее и долговечнее, чем никель-металлгидридный (Ni-MH), которые находятся в современных гибридных электромобилях. Лоуренс Беркли Национальная лаборатория: наноструктурированный полимерный электролит для перезаряжаемых литиевых батарей - полимерный электролит, который позволяет разрабатывать перезаряжаемые литиевые металлические батареи с определенной энергией, которая достаточно высока, чтобы обеспечить электромобильную транспортную технологию. Будущее Ожидается, что автомобили с батарейным питанием (например, Nissan Leaf) будут иметь годовой объем продаж в 2020 году в 100 000 единиц в США и 1,3 миллиона во всем мире - 1,8 процента из 71 миллиона автомобилей, которые, как ожидается, будут проданы в 2020 году. Еще 3,9 миллиона плагинов и гибриды будут продаваться по всему миру, в результате чего общий электрический и гибридный рынок достигнет примерно 7 процентов всех автомобилей, проданных в 2020 году. Bolloré французская группа автомобильных запчастей разработала концептуальный автомобиль «Bluecar» с использованием литиевых металлических полимерных батарей, разработанных дочерним предприятием Batscap. Он имел дальность 250 км и максимальную скорость 125 км / ч.