Vehicul electric cu baterie

Într-un vehicul electric, bateria, sau mai degrabă acumulatorul, joacă un rol decisiv. Această componentă determină, printre altele, autonomia, timpul de încărcare, greutatea și prețul unui vehicul electric. În acest articol, vă vom prezenta tot ce trebuie să știți despre baterii.

Să începem cu faptul că vehiculele electrice folosesc baterii litiu-ion. Bateriile de acest tip pot fi găsite și în telefoanele mobile și laptop-uri. Există diferite tipuri de baterii litiu-ion care procesează diferite materii prime, cum ar fi cobaltul, manganul sau nichelul. Avantajul bateriilor litiu-ion este că au o densitate mare de energie și o durată lungă de viață. Dezavantajul este că nu este posibil să utilizați întreaga putere. Descărcarea completă a bateriei este dăunătoare. Aceste probleme vor fi acordate mai multă atenție în paragrafele următoare.

Spre deosebire de telefon sau laptop, vehiculele electrice au o baterie reîncărcabilă formată dintr-un set de celule. Aceste celule formează un grup care poate fi conectat în serie sau în paralel. Bateria ocupă mult spațiu și cântărește mult. Pentru a distribui greutatea cât mai mult posibil pe vehicul, bateria este de obicei încorporată în placa de jos.

capacitate

Capacitatea bateriei este un factor important în performanța unui vehicul electric. Capacitatea este specificată în kilowați-oră (kWh). De exemplu, Tesla Model 3 Long Range are o baterie de 75 kWh, în timp ce Volkswagen e-Up are o baterie de 36,8 kWh. Ce înseamnă mai exact acest număr?

Watt - și, prin urmare, kilowatt - înseamnă puterea pe care o poate produce o baterie. Dacă o baterie furnizează 1 kilowatt de putere timp de o oră, înseamnă 1 kilowatt.oră energie. Capacitatea este cantitatea de energie pe care o poate stoca o baterie. Wați-oră sunt calculate prin înmulțirea numărului de amperi-oră (încărcare electrică) cu numărul de volți (tensiune).

În practică, nu veți avea niciodată la dispoziție o capacitate completă a bateriei. O baterie complet descărcată - și, prin urmare, folosind 100% din capacitatea sa - este dăunătoare duratei sale de viață. Dacă tensiunea este prea scăzută, elementele pot fi deteriorate. Pentru a preveni acest lucru, electronicele lasă întotdeauna un tampon. Încărcarea completă, de asemenea, nu contribuie la baterie. Cel mai bine este să încărcați bateria de la 20% la 80% sau undeva la mijloc. Când vorbim despre o baterie de 75 kWh, aceasta este capacitatea maximă. Prin urmare, în practică, trebuie să vă ocupați întotdeauna de o capacitate mai mică de utilizare.

temperatură

Temperatura este un factor important care afectează capacitatea bateriei. O baterie rece duce la o reducere semnificativă a capacității. Acest lucru se datorează faptului că chimia din baterie nu funcționează la fel de bine la temperaturi scăzute. Drept urmare, iarna ai de-a face cu o gamă mai mică. Temperaturile ridicate afectează negativ și performanța, dar într-o măsură mai mică. Căldura are un efect negativ major asupra duratei de viață a bateriei. Astfel, frigul are un efect pe termen scurt, în timp ce căldura are un efect pe termen lung.

Multe vehicule electrice au un sistem de management al bateriei (BMS) care monitorizează temperatura, printre altele. Sistemul intervine adesea activ și prin încălzire, răcire și/sau ventilație.

durata de viata

Mulți oameni se întreabă care este durata de viață a bateriei unui vehicul electric. Deoarece vehiculele electrice sunt încă relativ tinere, nu există încă un răspuns definitiv, mai ales când vine vorba de cele mai noi baterii. Desigur, asta depinde și de mașină.

Durata de viață este parțial determinată de numărul de cicluri de încărcare. Cu alte cuvinte: cât de des se încarcă bateria de la gol la plin. Astfel, ciclul de încărcare poate fi împărțit în mai multe încărcări. După cum am menționat mai devreme, cel mai bine este să încărcați între 20% și 80% de fiecare dată pentru a prelungi durata de viață a bateriei.

Încărcarea excesiv de rapidă nu este, de asemenea, favorabilă prelungirii duratei de viață a bateriei. Acest lucru se datorează faptului că în timpul încărcării rapide, temperatura crește foarte mult. După cum am menționat deja, temperaturile ridicate afectează negativ durata de viață a bateriei. În principiu, vehiculele cu sistem de răcire activ pot rezista la acest lucru. În general, se recomandă alternarea încărcării rapide cu încărcarea normală. Nu este că încărcarea rapidă este rea.

Vehiculele electrice sunt pe piață de ceva timp. Deci, cu aceste mașini, puteți vedea cât de mult a scăzut capacitatea bateriei. Productivitatea scade de obicei cu aproximativ 2,3% pe an. Cu toate acestea, dezvoltarea tehnologiei bateriilor nu stă pe loc, astfel încât gradul de degradare este doar în scădere.

Cu vehiculele electrice care au parcurs mulți kilometri, scăderea puterii nu este chiar atât de rea. Tesla, care au condus peste 250.000 90 km, le-a rămas uneori mai mult de XNUMX% din capacitatea bateriei. Pe de altă parte, există și Teslas unde întreaga baterie a fost înlocuită cu un kilometraj mai mic.

producere

Producția de baterii pentru vehicule electrice ridică, de asemenea, întrebări: cât de ecologică este producția de astfel de baterii? Se întâmplă lucruri nedorite în timpul procesului de producție? Aceste probleme sunt legate de compoziția bateriei. Deoarece vehiculele electrice funcționează cu baterii litiu-ion, litiul este oricum o materie primă importantă. Cu toate acestea, sunt folosite și alte câteva materii prime. Se mai folosesc cobalt, nichel, mangan si/sau fosfat de fier in functie de tipul bateriei.

împrejurimi

Extracția acestor materii prime este dăunătoare mediului și dăunează peisajului. În plus, energia verde nu este adesea folosită în producție. Astfel, vehiculele electrice afectează și mediul. Este adevărat că materiile prime ale bateriilor sunt foarte reciclabile. Bateriile aruncate de la vehiculele electrice pot fi folosite și în alte scopuri. Citiți mai multe despre acest subiect în articolul despre cât de ecologice sunt vehiculele electrice.

Condiții de funcționare

Din punct de vedere al condițiilor de muncă, cobaltul este cea mai problematică materie primă. Există îngrijorări cu privire la drepturile omului în timpul mineritului în Congo. Ei vorbesc despre exploatare și munca copiilor. Apropo, acest lucru nu este legat doar de vehiculele electrice. Această problemă afectează și bateriile telefonului și laptopului.

cheltuieli

Bateriile conțin materii prime scumpe. De exemplu, cererea de cobalt, și odată cu aceasta și prețul, a crescut vertiginos. Nichelul este, de asemenea, o materie primă scumpă. Aceasta înseamnă că costul de producere a bateriilor este destul de mare. Acesta este unul dintre principalele motive pentru care vehiculele electrice sunt mai scumpe în comparație cu echivalentul lor pe benzină sau diesel. De asemenea, înseamnă că o variantă de model a unei mașini electrice cu o baterie mai mare devine adesea mult mai scumpă imediat. Vestea bună este că bateriile sunt structural mai ieftine.

Descarca

Accupercentage

Mașina electrică indică întotdeauna ce procent din încărcarea bateriei. Se mai numeste Starea de încărcare numit. O metodă alternativă de măsurare este Adâncimea de descărcare... Aceasta arată cât de descărcată este bateria, nu cât de plină este. Ca și în cazul multor vehicule pe benzină sau diesel, aceasta se traduce adesea într-o estimare a kilometrajului rămas.

Mașina nu poate spune niciodată exact ce procent din încărcarea bateriei, așa că este indicat să nu ispitești soarta. Când bateria este aproape de descărcare, articolele de lux inutile, cum ar fi încălzirea și aerul condiționat, vor fi oprite. Dacă situația devine cu adevărat gravă, mașina poate merge doar încet. 0% nu înseamnă o baterie complet descărcată din cauza tamponului menționat mai sus.

Capacitatea de încărcare

Timpul de încărcare depinde atât de vehicul, cât și de metoda de încărcare. În vehiculul în sine, capacitatea bateriei și capacitatea de încărcare sunt decisive. Capacitatea bateriei a fost deja discutată înainte. Când puterea este exprimată în kilowați-oră (kWh), capacitatea de încărcare este exprimată în kilowați (kW). Se calculează înmulțind tensiunea (în amperi) cu curentul (volți). Cu cât capacitatea de încărcare este mai mare, cu atât vehiculul se va încărca mai repede.

Stațiile de încărcare publice convenționale sunt încărcate fie cu 11 kW, fie cu 22 kW AC. Cu toate acestea, nu toate vehiculele electrice sunt potrivite pentru încărcare de 22 kW. Încărcătoarele cu încărcare rapidă sunt încărcate cu curent constant. Acest lucru este posibil cu o capacitate de ridicare mult mai mare. Încărcătoarele Tesla încarcă 120 kW și încărcătoare rapide Fastned 50 kW 175 kW. Nu toate vehiculele electrice sunt potrivite pentru încărcare rapidă cu o putere mare de 120 sau 175 kW.

Statii publice de incarcare

Este important de știut că încărcarea este un proces neliniar. Încărcarea la ultimele 20% este mult mai lentă. Acesta este motivul pentru care timpul de încărcare este adesea denumit încărcare la 80%.

Timpul de încărcare depinde de mai mulți factori. Un factor este dacă utilizați încărcare monofazată sau trifazată. Încărcarea în trei faze este cea mai rapidă, dar nu toate vehiculele electrice sunt potrivite pentru asta. În plus, unele case folosesc doar o conexiune monofazată în loc de una trifazată.

Stațiile publice obișnuite de încărcare sunt trifazate și sunt disponibile în 16 și 32 de amperi. Încărcarea (0% până la 80%) a unui vehicul electric cu o baterie de 50 kWh durează aproximativ 16 ore la stațiile de încărcare de 11 A sau 3,6 kW. Va dura 32 de ore cu stații de încărcare de 22 de amperi (stalpi de 1,8 kW).

Cu toate acestea, se poate face și mai rapid: cu un încărcător rapid de 50 kW, durează puțin sub 50 de minute. În prezent există și încărcătoare rapide de 175 kW, cu care o baterie de 50 kWh poate fi încărcată chiar și până la 80% în XNUMX minute. Pentru mai multe informații despre stațiile publice de încărcare, consultați articolul nostru despre stațiile de încărcare din Țările de Jos.

Încărcare acasă

De asemenea, se poate încărca acasă. Casele puțin mai vechi de multe ori nu au o conexiune trifazată. Timpul de încărcare, desigur, depinde de puterea curentului. La un curent de 16 amperi, o mașină electrică cu o baterie de 50 kWh se încarcă 10,8% în 80 de ore. La un curent de 25 de amperi, aceasta este de 6,9 ​​ore, iar la 35 de amperi, 5 ore. Articolul despre obținerea propriei stații de încărcare intră în mai multe detalii despre încărcarea acasă. De asemenea, puteți întreba: cât costă o baterie plină? La această întrebare se va răspunde în articolul despre costurile conducerii electrice.

Rezumând

Bateria este cea mai importantă parte a unui vehicul electric. Multe dintre dezavantajele unui vehicul electric sunt asociate cu această componentă. Bateriile sunt încă scumpe, grele, sensibile la temperatură și nu sunt ecologice. Pe de altă parte, degradarea în timp nu este atât de rea. În plus, bateriile sunt deja mult mai ieftine, mai ușoare și mai eficiente decât înainte. Producătorii lucrează din greu la dezvoltarea în continuare a bateriilor, așa că situația se va îmbunătăți.