ليبو بطارية ليثيوم

النقل الكهربائي (يبو) الحرارة VS (البنزين): معايير لاختيار البطارية وحسابات المقارنة

يعتمد أداء النقل الكهربائي بشدة على جودة البطاريات الخاصة بهم. إنه كعب أخيل الحقيقي الذي يحد من تطور الدفع الكهربائي ، سواء في النقل البري أو البحري وفي ... الهواء بالطبع. نقدم حالة قصيرة سريعة من أداء بطاريات ليثيوم بوليمر الموجودة حاليًا في السوق مع بعض الطلبات الضخمة التي يجب تذكرها ، والتي تتم مقارنة بعضها بالوقود النفطي (البنزين في حالتنا).
بمعنى آخر: ما هي خصائص بطارية جيدة للنقل؟

a) لديها قدرة طاقة كتلة جيدة (كيلو واط ساعة / كجم)

نسبة كيلوواط ساعي / كجم جيدة هي القدرة على تخزين الطاقة لكل وحدة كتلة ... أفضل ليبوس حاليًا عند 0.2 كيلو واط / كجم ، وهو لا يزال منخفضًا! في المقارنة ، يوفر البنزين 13 كيلو واط / كجم مع تصحيح على العوائد ذات الصلة في دورات الطاقة "من الخزان أو البطارية إلى العجلة أو المروحة" لا يزال البنزين يحتوي على أكثر من 20 مرة من الطاقة مفيد لكل كيلوغرام ...

طاقة مفيدة لـ 1 kg من Lipo: 200 * 0.8 = 160 Wh / kg (بمعدل عائد 80٪)

الطاقة المفيدة ل 1 كجم من البنزين: 13 * 0.3 = 3900 Wh / kg (بكفاءة 30 ٪)

النسبة: 3900/160 = 24 لصالح البنزين!

يمكننا الاحتفاظ بترتيب بحجم 20.

ب) لديها قدرة طاقة جيدة (كيلو واط ساعة / لتر)

المنطق هو نفسه كما هو الحال مع القدرة الجماعية. بطاريات Lipo حاليًا تتراوح بين 350-380 Wh / L (بيانات الشركات المصنعة).

في الجوهر ، تم تصحيح الغلات ، وهو أعلى بمقدار 8 مرات. في الواقع ، يحتوي 1 لتر من البنزين على 9.7 كيلو واط ساعي أو 2.9 كيلوواط ساعي / لتر بكفاءة 30٪.

اقرأ أيضا: الأوزون المحيط الزائد يسبب الوفيات الزائدة

النسبة: 2900 / 365 = 8

يمكننا الاحتفاظ بترتيب بحجم 10.

ومع ذلك ، فإن قوة حجم المحركات الكهربائية بدون فرش (kW / L) بالإضافة إلى قوتها الجماعية (kW / kg) أعلى بكثير من الطاقة الحرارية (باستثناء في الحالات القصوى ...). هذا يعوض جزئيًا (ولكن بعيدًا عن التعويض الكامل) عن هذه القدرات التخزينية منخفضة الطاقة مقارنة بالوقود النفطي ...

ج) لتكون قادرة على توفير تيار قوي من التفريغ (أ) وبالتالي قوة الفائدة (W أو كيلوواط)

إنها قدرة البطارية على إعطاء تيار تفريغ قوي لفترة طويلة دون التلف والحفاظ على طاقة ثابتة. تعد القدرة على توفير تيار تفريغ قوي بمثابة تقدم كبير بالنسبة لبطاريات الليثيوم مقارنةً ببطاريات الأجيال السابقة (خاصة بطاريات الرصاص ... التي نعترف بأنها عمرها أكثر من مائة عام!)

يتمتع LiPo 6S ذو تيار جيد يبلغ 22.2 فولت من 5000 مللي أمبير بسعة تصريف حالية تتراوح من 20 إلى 30 درجة مئوية ، مما يعني أن الحد الأقصى لتيار التصريف يبلغ 30 ضعفًا قدرته 30 * 5 = 150A. نحصل على قدرة 22.2 * 5 * 0.9 * 30 = 3000W ، مع الحفاظ على انخفاض الجهد بنسبة 10 ٪ عند التحميل الكامل ، وبالتالي فإن العامل 0.9.

هذا لبطارية 800g التي هي مثيرة للاهتمام للغاية! لكن من الواضح ، أنها لا تدوم طويلاً بعد 2min13s البطارية فارغة.

المقارنة مع الوقود النفطي أمر صعب ، لزيادة قوة محرك الاحتراق ، ويكفي لزيادة النزوح ومعدل تدفق الوقود والمواد المؤكسدة المستهلكة. المقارنة هنا بالتالي لا معنى لها ...

د) شحن قوي الحالية (a)

يتم شحن ليبو بين 0.5 درجة مئوية و 2 درجة مئوية (وبالتالي بين ساعتين و 2 دقيقة ، بغض النظر عن السعة ... لن يتم احتساب سوى الحد من طاقة الشاحن) ويجب أن تكون الشحنة كاملة لتحسين عمر الاستخدام (النسبة المئوية الأخيرة مهمة لأنه تم في التيار المنخفض: انظر على هاتفك الذكي ، فهم الأشخاص الذين يتحركون أبطأ)

وبالتالي ، يكون الحمل في أحسن الأحوال 15 أبطأ من التفريغ.

هنا أيضًا ، لا يوجد مكان للمقارنة مع النفط: خزان سيارة سعة 50 لتر أو حوالي 500 كيلو واط ساعة من الطاقة "الخام" تملأ في أقل من دقيقتين أو أكثر من 2 كيلوواط ساعة في الدقيقة إما 250MJ / دقيقة (900 كيلو واط ساعة = 1 ميجا جول) ... إما 3.6MJ / ثانية أو ... 15 ميجاوات! حتى مع تصحيح الغلة ، فإن هذا يجعل تيار كهربائي مكافئًا ضخمًا ...

ه) حياة جيدة: عدد الدورات أو ساعات العمل

يتم إعطاء بطاريات الليثيوم عمومًا لمدة 1000 دورة ... في الواقع ، إنها أقل عمومًا وتعتمد بشدة على الصيانة.

نحن نفتقر إلى القليل من المعلومات والتعليقات الحقيقية ... على سبيل المثال ، ما زلت أستخدم هاتفًا ذكيًا تجاوز 4 سنوات ولا تزال سعة البطارية "جيدة" (أقول حوالي 50٪ من السعة الأولي) ... لذلك فقد تجاوز 1000 دورة (ولكن ليس بالضرورة دورات كاملة) ويمكن تشغيلها.

اقرأ أيضا: خلية الوقود رينو

نعتبر عمومًا بطارية HS عندما تصل "فقط" إلى 70٪ من سعتها الأولية ...

سيكون من الضروري هناك ، مقارنةً بعمر محرك حراري ... منذ 15 عامًا ، علمت أن محرك السيارة أبعاده تدوم حتى 5000 ساعة ... أي ما يعادل 250 كم بسرعة 000 كم / ساعة من المتوسط. أعتقد أن هذا الرقم قد انخفض منذ ...

و) السعر في كيلوواط ساعة المخزنة

تم الإعلان عن Tesla Powerwall الطاقة الشمسية الضوئية / تسلا-powerwall مربحة-t13891.html مقابل 3500 دولار مقابل 10 كيلو واط ساعة ... أو 350 دولار / كيلوواط ساعة (جميعها متضمنة: مع الإدارة ، الصندوق ...).

يمكن تقدير أن تكلفة البطاريات وحدها هي 250 $ / kWh.
بالنسبة لعامة الناس ، فإن أفضل الأسعار الحالية للبطاريات الصغيرة (حوالي 200Wh من السعة) هي في أحسن الأحوال 300 يورو / كيلوواط ساعة.

نحن في نفس النطاق السعري.

ولكن نوعية البطارية ليست هي الأخرى ... يجب أن تكون تلك الموجودة في Tesla في الجزء العلوي نظرًا لتعليقاتهم.

على الجانب الآخر ، يباع البنزين بأقل من 2 يورو مقابل 10 كيلوواط في الساعة ... بن حسن لا توجد صورة كما يقولون!

لكن لا يمكن استخدام البنزين إلا مرة واحدة بالطبع ، ولا يمكنك إعادة شحنه بطريقة مستدامة بنسبة 100٪ باستخدام الطاقة الشمسية ، على سبيل المثال ... (جيد ، إذا كان ذلك على مدى ملايين السنين ...)

ز) لكي تكتمل هذه المقارنة ، سيُذكر أيضًا البيئة ، ثاني أكسيد الكربون ، الطاقة الرمادية ، إعادة التدوير ... إلخ ... ولكن هذه المعايير أكثر ذاتية ويصعب قياسها وتقديرها وبالتالي تتطلب دراسة أكثر بكثير الدفع ... للوقود النفطي (التكاليف غير المباشرة ...) وللبطاريات ...

اقرأ المزيد: مناقشة حول حالة البطاريات في نهاية عام 2016 et forum على النقل الكهربائي

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *