Аккумулятор электромобиля - Electric vehicle battery

Информацию о батарее системы запуска, освещения и зажигания автомобиля см. Автомобильный аккумулятор.

Nissan Leaf вырез, показывающий часть батареи в 2009 году

An аккумулятор электромобиля (EVB) (также известный как тяговая батарея) - это аккумулятор, используемый для питания электродвигателей аккумулятор электромобиль (BEV) или гибридный электромобиль (HEV). Эти батареи обычно аккумуляторные (вторичные) батареи, и обычно литий-ионный батареи. Эти батареи специально разработаны для высоких ампер -часовая (или киловатт-часовая) мощность.

Аккумуляторы электромобилей отличаются от запуск, освещение и зажигание (SLI) батареи, так как они предназначены для работы в течение длительного периода времени и батареи глубокого разряда. Аккумуляторы для электромобилей характеризуются относительно высокой удельная мощность, удельная энергия и плотность энергии; Желательны более компактные и легкие батареи, поскольку они уменьшают вес автомобиля и, следовательно, улучшают его характеристики. По сравнению с жидким топливом, большинство современных аккумуляторных технологий имеют гораздо более низкую удельная энергия, и это часто влияет на максимальный запас хода электромобилей.

Самый распространенный тип батарей в современных электрические транспортные средства находятся литий-ионный и литиевый полимер, из-за их высокой плотности энергии по сравнению с их весом. Другие виды перезаряжаемые батарейки используемые в электромобилях включают свинцово-кислотные ("затопленный", глубокий цикл и свинцово-кислотный клапан с регулируемым клапаном ), никель-кадмиевый, никель-металлогидрид, и, реже, цинк-воздух, и натрия никель хлорид («зебра») батареи.[1] Количество электричества (т. Е. Электрического заряда), хранящегося в батареях, измеряется в амперные часы или в кулоны, причем полная энергия часто измеряется в киловатт-часы.

С конца 1990-х гг. литий-ионный аккумуляторные технологии были обусловлены спросом на портативную электронику, портативные компьютеры, мобильные телефоны и электроинструменты. Рынки BEV и HEV извлекли выгоду из этих достижений как в производительности, так и в плотности энергии. В отличие от более ранних типов батарей, особенно никель-кадмиевый, литий-ионный Аккумуляторы можно разряжать и заряжать ежедневно и при любом уровне заряда.

Аккумуляторная батарея составляет значительную часть стоимости BEV или HEV. По состоянию на декабрь 2019 г., стоимость аккумуляторов для электромобилей упала на 87% с 2010 года в расчете на киловатт-час.[2] По состоянию на 2018 год автомобили с запасом хода на электротяге более 250 миль (400 км), такие как Тесла Модель S, были коммерциализированы и теперь доступны во многих сегментах транспортных средств.[3]

Что касается эксплуатационных затрат, цена на электроэнергию для работы BEV составляет небольшую часть стоимости топлива для эквивалентных двигателей внутреннего сгорания, что отражает более высокую энергоэффективность.

Типы аккумуляторов электромобилей

Основная статья: аккумуляторная батарея
Старый: банки обычных свинцово-кислотных автомобильных аккумуляторов все еще используются для приведения в движение некоторых BEV.
Цилиндрическая ячейка (18650) перед сборкой.
Литий-ионный аккумулятор электроника контроля (защита от перегрузки и разрядки)

Свинцово-кислотные

Основная статья: свинцово-кислотная батарея

Залитые свинцово-кислотные аккумуляторы были самыми дешевыми и в прошлом наиболее распространенными автомобильными аккумуляторами. Есть два основных типа свинцово-кислотных аккумуляторов: стартерные аккумуляторы автомобильного двигателя и батареи глубокого разряда. Стартерные батареи автомобильного двигателя рассчитаны на использование небольшого процента своей емкости для обеспечения высокой скорости заряда для запуска двигателя, в то время как батареи глубокого цикла используются для обеспечения непрерывного электричества для работы электромобилей, таких как вилочные погрузчики или тележки для гольфа.[4] Аккумуляторы глубокого разряда также используются в качестве вспомогательных аккумуляторов в транспортных средствах для отдыха, но они требуют другой многоступенчатой ​​зарядки.[5] Свинцово-кислотный аккумулятор не должен разряжаться ниже 50% своей емкости, так как это сокращает срок службы аккумулятора.[5] Залитые батареи требуют проверки уровня электролита и периодической замены воды, которая выделяется во время нормального цикла зарядки.

Раньше большинство электромобилей использовали свинцово-кислотные батареи из-за их отработанной технологии, высокой доступности и низкой стоимости, за заметным исключением некоторых ранних BEV, таких как Детройт Электрик который использовал никель-железный аккумулятор. Свинцовые аккумуляторные батареи глубокого цикла дороги и имеют меньший срок службы, чем сам автомобиль, и обычно требуют замены каждые 3 года.

Свинцово-кислотные аккумуляторы в электромобилях составляют значительную (25–50%) часть конечной массы автомобиля. Как и все аккумуляторы, они имеют значительно меньшую удельная энергия чем нефтяное топливо - в данном случае 30–50 Вт · ч / кг.[6] Хотя разница не так велика, как кажется на первый взгляд, из-за более легкой трансмиссии электромобиля, даже лучшие батареи имеют тенденцию к увеличению массы при использовании в автомобилях с нормальным запасом хода. Эффективность (70–75%) и накопительная емкость обычных свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла нынешнего поколения снижается с понижением температуры, а переключение мощности на работу нагревательной спирали снижает эффективность и дальность действия до 40%.[нужна цитата ]

Зарядка и работа аккумуляторов обычно приводит к выделению водород, кислород и сера, которые встречаются в природе и обычно безвредны при надлежащей вентиляции. Рано Citicar Владельцы обнаружили, что, если не вентилировать должным образом, неприятный запах серы будет проникать в салон сразу после зарядки.

Свинцово-кислотные батареи питали такие ранние современные электромобили, как оригинальные версии EV1.

Металлогидрид никеля

Основная статья: никель-металлогидридная батарея
Батарейный модуль GM Ovonic NiMH

Никель-металлогидридные батареи сейчас считаются относительно зрелая технология.[7] Хотя они менее эффективны (60–70%) при зарядке и разрядке, чем свинцово-кислотные, они имеют удельную энергию 30–80 Втч / кг, что намного выше, чем у свинцово-кислотных.[6] При правильном использовании никель-металлогидридные батареи могут иметь исключительно долгий срок службы, что было продемонстрировано при их использовании в Гибридные машины и в уцелевших NiMH первого поколения Электромобили Toyota RAV4 которые по-прежнему хорошо работают после 100 000 миль (160 000 км) и более десяти лет эксплуатации.[8] К недостаткам можно отнести низкую эффективность, высокий уровень саморазряда, очень требовательные циклы зарядки и низкую производительность в холодную погоду.

GM Ovonic произвела NiMH аккумулятор, используемый во втором поколении EV-1,[9] и Cobasys производит почти идентичную батарею (десять NiMH ячеек 1,2 В 85 Ач последовательно, в отличие от одиннадцати ячеек для батареи Ovonic).[10] Это очень хорошо сработало в EV-1.[11] Патентное обременение ограничил использование этих батарей в последние годы.[12]

Зебра

Основная статья: Батарея расплавленной соли

В натрий-никель-хлоридной батарее или батарее "Зебра" используется расплав хлоралюминат натрия (NaAlCl4) соль в качестве электролита. Батарея Zebra является относительно зрелой технологией и имеет удельную энергию 120 Втч / кг. Поскольку перед использованием аккумулятор необходимо нагревать, холодная погода не сильно влияет на его работу, за исключением увеличения затрат на отопление. Они использовались в нескольких электромобилях, таких как Modec коммерческий автомобиль.[13] Аккумуляторы Zebra могут работать несколько тысяч циклов зарядки и нетоксичны. К недостаткам батареи Zebra относятся низкая удельная мощность (<300 Вт / кг) и необходимость нагревания электролита примерно до 270 ° C (518 ° F), что приводит к потере некоторой энергии и затрудняет длительное хранение заряд и потенциально опасны.[14]

Литий-ионный

Основные статьи: Литий-ионный аккумулятор и Литий-полимерный аккумулятор
Мужчина разрезал Литий-ионный аккумулятор для использования в Электромобиль

Литий-ионный (и механически аналогичные литий-полимерные) батареи были первоначально разработаны и реализованы для использования в портативных компьютерах и бытовой электронике. Благодаря высокой плотности энергии и длительному сроку службы они стали ведущим типом батарей для электромобилей. Первым коммерческим литий-ионным химическим веществом был оксид лития-кобальта. катод и графит анод впервые продемонстрировал Н. Годшалл в 1979 г. и Джон Гуденаф, и Акира Ёшино вскоре после этого.[15][16][17][18] Обратной стороной традиционных литий-ионных аккумуляторов является чувствительность к температуре, низкотемпературная энергоэффективность и снижение производительности с возрастом.[19] Из-за летучести органических электролитов, присутствия сильно окисленных оксидов металлов и термической нестабильности анодного слоя SEI традиционные литий-ионные батареи представляют риск пожарной безопасности при прокалывании или неправильной зарядке.[20] Эти ранние элементы не принимали и не поставляли заряд в очень холодные дни, поэтому в некоторых климатических условиях для их обогрева могут потребоваться обогреватели. Зрелость этой технологии умеренная. В Тесла Родстер (2008) и другие автомобили, производимые компанией, использовали модифицированную форму традиционных литий-ионных аккумуляторов для ноутбуков.

В последних электромобилях используются новые вариации литий-ионной химии, которые жертвуют удельной энергией и удельной мощностью, чтобы обеспечить огнестойкость, экологичность, быструю зарядку (всего за несколько минут) и более длительный срок службы. Было показано, что эти варианты (фосфаты, титанаты, шпинели и т. Д.) Имеют гораздо более длительный срок службы с A123 типы, использующие фосфат лития-железа со сроком службы не менее 10 лет и более 7000 циклов заряда / разряда,[21] и LG Chem ожидают литий-марганцевая шпинель батареи рассчитаны на срок службы до 40 лет.[нужна цитата ]

В лаборатории ведется большая работа с ионно-литиевыми батареями.[22] Оксид лития-ванадия уже попал в Subaru прототип G4e, удвоение плотности энергии[нужна цитата ]. Кремниевые нанопроволоки,[23][24] наночастицы кремния,[25] и наночастицы олова[26][27] обещают в несколько раз большую плотность энергии[требуется разъяснение ] в аноде, а композитный[28][29] и сверхрешетка[30] катоды также обещают значительное улучшение плотности.

Новые данные показали, что воздействие тепла и использование быстрой зарядки способствуют деградации литий-ионных аккумуляторов больше, чем их возраст и фактическое использование, и что средний аккумулятор электромобиля сохранит 90% своей первоначальной емкости через 6 лет и 6 месяцев. обслуживания. Например, аккумулятор в Nissan LEAF будет разлагаться в два раза быстрее, чем аккумулятор в Tesla, потому что LEAF не имеет активной системы охлаждения для его аккумулятора.[31]

Примеры автомобилей и их емкости аккумуляторных батарей

Полностью электрический

Подключаемые гибриды

Гибриды без подключаемых модулей

Стоимость батареи

Основная статья: аккумулятор § История цен
Опытные образцы 50 Вт⋅ч / кг литий-ионно-полимерный аккумулятор. Более новые литий-ионные элементы могут обеспечивать до 265 Вт⋅ч / кг и выдерживать тысячи циклов зарядки.

В 2010 году ученые из Технический университет Дании заплатил 10 000 долларов США за сертифицированную аккумуляторную батарею для электромобилей емкостью 25 кВтч (т.е. 400 долларов США / кВтч) без каких-либо скидок или надбавок.[33] Двое из 15 производителей аккумуляторов смогли предоставить необходимую техническую документацию по качеству и пожарной безопасности.[34] В 2010 году было подсчитано, что пройдет не более 10 лет, прежде чем цена батареи упадет до одной трети.[33]

Согласно исследованию 2010 г., Национальный исследовательский совет США, стоимость литий-ионного аккумулятора составляла около 1700 долларов США/кВтч полезной энергии, и учитывая, что PHEV -10 требует около 2,0 кВтч, а PHEV-40 около 8 кВтч, стоимость аккумуляторной батареи для PHEV-10 составляет около 3000 долларов США и это доходит до 14 000 долларов США для PHEV-40.[35][36] В Обзор технологий MIT По оценкам, стоимость автомобильных аккумуляторов составляет 225 долларов США к 500 долларов США за киловатт-час к 2020 году.[37] Исследование 2013 г. Американский совет по энергоэффективной экономике сообщил, что стоимость аккумулятора снизилась с 1300 долларов США/ кВтч в 2007 г. до 500 долларов США/ кВтч в 2012 году. Министерство энергетики США установил целевые затраты на спонсируемое исследование аккумуляторов 300 долларов США/ кВтч в 2015 г. и 125 долларов США/ кВтч к 2022 году. Снижение затрат за счет развития аккумуляторных технологий и увеличения объемов производства позволит подключаемым электромобилям быть более конкурентоспособными по сравнению с обычными автомобилями с двигателями внутреннего сгорания.[38] В 2016 году мировая производственная мощность литий-ионных аккумуляторов составила 41,57 ГВт⋅ч.[39]

Фактическая стоимость элементов является предметом многочисленных споров и предположений, поскольку большинство производителей электромобилей отказываются подробно обсуждать эту тему. Однако в октябре 2015 года автопроизводитель GM сообщил на своей ежегодной Глобальной бизнес-конференции, что ожидает, что цена составит 145 долларов США/ кВтч для литий-ионных аккумуляторов в начале 2016 года, что существенно ниже оценок затрат других аналитиков. GM также ожидает, что стоимость 100 долларов США/ кВтч до конца 2021 г.[40]

Согласно исследованию, опубликованному в феврале 2016 года агентством Bloomberg New Energy Finance (BNEF), цены на аккумуляторы упали на 65% с 2010 года и на 35% только в 2015 году, достигнув 350 долларов США/ кВтч. В исследовании делается вывод, что затраты на аккумуляторные батареи позволяют производить электромобили без государственные субсидии такие же доступные, как автомобили с двигателем внутреннего сгорания, в большинстве стран к 2022 году. BNEF прогнозирует, что к 2040 году электромобили дальнего действия будут стоить меньше, чем 22 000 долларов США выражено в долларах 2016 года. BNEF ожидает, что стоимость аккумуляторных батарей для электромобилей будет значительно ниже 120 долларов США/ кВтч к 2030 году, а затем будет снижаться по мере появления новых химических продуктов.[41][42]

Сравнение сметной стоимости батареи
Тип батарейкиГодСтоимость (долл. США / кВтч)
Литий-ионный2016130[43]-145[40]
Литий-ионный2014200–300[44]
Литий-ионный2012500–600[45]
Литий-ионный2012400[46]
Литий-ионный2012520–650[47]
Литий-ионный2012752[47]
Литий-ионный2012689[47]
Литий-ионный2013800–1000[48]
Литий-ионный2010750[49]
Никель-металлогидрид2004750[50]
Никель-металлогидрид2013500–550[48]
Никель-металлогидрид350[51]
Свинцово-кислотные256.68

[52]

Сравнение оценки срока службы батареи
Тип батарейкиГод оценкиЦиклыМильГоды
Литий-ионный2016>4000[52]1,000,000[52]>10[53]
Литий-ионный2008100,000[54]5[54]
Литий-ионный60,0005
Литий-ионный20022-4[55]
Литий-ионный1997>1,000[56]
Никель-металлогидрид2001100,000[57]4[57]
Никель-металлогидрид1999>90,000[58]
Никель-металлогидрид200,000[51]
Никель-металлогидрид19991000[59]93,205.7[59]
Никель-металлогидрид1995<2,000[60]
Никель-металлогидрид20022000[55]
Никель-металлогидрид1997>1,000[61]
Никель-металлогидрид1997>1,000[56]
Свинцово-кислотные1997300–500[56]3

EV паритет

В 2010 году профессор батарей Пол Норби заявил, что, по его мнению, литиевые батареи должны удвоить срок их службы. удельная энергия и снизить цену с 500 долларов США (2010 г.) до 100 долларов США за кВтч емкость, чтобы оказать влияние на бензиновые автомобили.[62] Citigroup указывает 230 долларов США / кВтч.

На официальной странице плагина Toyota Prius 2012 заявлен запас хода 21 км (13 миль) и емкость аккумулятора 5,2 кВтч с соотношением 4 км (2,5 мили) / кВтч, в то время как внедорожник Addax (модель 2015 года) уже достигает 110 километров. (68,5 миль) или соотношение 7,5 км (4,6 миль) / кВтч.[63]

Аккумуляторные электромобили развивают скорость около 8,0 км / кВтч. В Chevrolet Volt Ожидается, что при работе на вспомогательной силовой установке (небольшом бортовом генераторе) достигнет 50 MPGe - при термодинамической эффективности 33%, что будет означать 12 кВтч на 50 миль (80 км) или около 240 Вт-часов на милю. Стоимость 1 кВт / ч заряда с различными аккумуляторными технологиями см. В столбце «Энергия / Потребительские цены» в разделе «Таблица технологий аккумуляторов "раздел в аккумуляторная батарея статья.

Министр энергетики США Стивен Чу прогнозируемые затраты на аккумулятор с дальностью действия 40 миль упадут с цены в 2008 году в 12 тысяч долларов США до 3600 долларов США в 2015 году и далее до 1500 долларов США к 2020 году.[64][65] Литий-ионный, Литий-полимерный, Алюминиево-воздушные батареи и воздушно-цинковые батареи продемонстрировали достаточно высокую удельную энергию, чтобы обеспечить дальность действия и время перезарядки, сопоставимые с обычными автомобилями, работающими на ископаемом топливе.

Паритет затрат

Смотрите также: Преобразование электромобиля

Важны разные затраты. Одна проблема - цена покупки, другая - общая стоимость владения. По состоянию на 2015 год электромобили стали дороже в первоначальной покупке, но дешевле в эксплуатации, и, по крайней мере, в некоторых случаях общая стоимость владения может быть ниже.

В соответствии с Каммен и др., 2008 г.новые PEV станут рентабельными для потребителей, если цены на батареи упадут с 1300 долларов США за кВт · ч до примерно 500 долларов США за кВт · ч (чтобы аккумулятор мог окупить себя).[66]

В 2010 г. Nissan Leaf По имеющимся сведениям, аккумуляторная батарея была произведена по цене 18 000 долларов США.[67] Таким образом, первоначальные производственные затраты Nissan при запуске Leaf составляли около 750 долларов США за киловатт-час (для батареи на 24 кВтч).[67]

В 2012, McKinsey Quarterly привязал цены на аккумуляторы к ценам на бензин на основе 5-летнего Общая стоимость владения для автомобиля, по оценкам, 3,50 доллара США за галлон равняются 250 долларам США за киловатт-час.[68] В 2017 г. McKinsey По оценкам, электромобили будут конкурентоспособными при стоимости аккумуляторной батареи 100 долларов США / кВтч (ожидается около 2030 года) и ожидают, что к 2020 году стоимость аккумуляторной батареи составит 190 долларов США / кВтч.[69]

В октябре 2015 года автопроизводитель GM объявил на своей ежегодной Глобальной бизнес-конференции, что они ожидают, что в 2016 году литий-ионные элементы будут стоить 145 долларов США за киловатт-час.[40]

Четность диапазона

Паритет дальности движения означает, что у электромобиля такой же запас хода, как у среднего автомобиля полного сгорания (500 километров или 310 миль), с батареями с удельной энергией более 1кВтч / кг.[70] Более высокая дальность означает, что электромобили смогут проехать больше километров без подзарядки.

Официальные лица Японии и Европейского союза ведут переговоры о совместной разработке усовершенствованных аккумуляторных батарей для электромобилей, чтобы помочь странам сократить выбросы парниковых газов. По словам японцев, разработка аккумулятора, способного привести в действие электромобиль на 500 километров (310 миль) от одной зарядки, возможна. производитель батарей GS Yuasa Corp. Sharp Corp и GS Yuasa входят в число японских производителей солнечных батарей и батарей, которым может быть выгодно сотрудничество.[71]

Особенности

Внутренние компоненты

Аккумулятор на крыше аккумуляторный электрический автобус
Электрический грузовик e-Force One. Аккумулятор между осями.

Конструкции аккумуляторных батарей для электромобилей (электромобилей) сложны и сильно различаются 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 блока.

Фактические аккумуляторные элементы могут иметь различный химический состав, физические формы и размеры, которые предпочитают различные производители батарей. Батарейные блоки всегда будут включать в себя множество дискретных ячеек, соединенных последовательно и параллельно, чтобы обеспечить общее напряжение и ток, необходимые для блока. Аккумуляторы для всех электромобилей с электроприводом могут содержать несколько сотен отдельных ячеек. Каждая ячейка имеет номинальное напряжение 3-4 вольт, в зависимости от его химического состава.

Для облегчения производства и сборки большой пакет ячеек обычно группируется в более мелкие стопки, называемые модулями. Несколько таких модулей будут помещены в одну упаковку. В каждом модуле ячейки свариваются вместе, чтобы завершить электрический путь для прохождения тока. Модули также могут включать механизмы охлаждения, датчики температуры и другие устройства. В большинстве случаев модули также позволяют контролировать напряжение, создаваемое каждым элементом батареи в стеке, используя Система управления батареями (BMS).[76]

Аккумуляторная батарея имеет главный предохранитель, который ограничивает ток батареи при коротком замыкании. «Сервисный штекер» или «сервисный разъединитель» можно удалить, чтобы разделить батарею на две электрически изолированные половины. После снятия сервисной вилки открытые главные клеммы аккумулятора не представляют высокой потенциальной опасности поражения электрическим током для обслуживающего персонала.[76][77]

Батарейный блок также содержит реле или контакторы, которые управляют распределением электроэнергии батарейного блока к выходным клеммам. В большинстве случаев будет как минимум два главных реле, которые соединяют батарею аккумуляторных элементов с основными положительными и отрицательными выходными клеммами батареи, которые затем подают высокий ток на электродвигатель электрического привода. Некоторые конструкции блоков будут включать альтернативные пути тока для предварительной зарядки приводной системы через резистор предварительной зарядки или для питания вспомогательной шины, которая также будет иметь свои собственные связанные реле управления. По соображениям безопасности все эти реле нормально разомкнуты.[76][77]

Аккумулятор также содержит различные датчики температуры, напряжения и тока. Сбор данных от датчиков блока и активация реле блока выполняется блоком мониторинга батареи блока (BMU) или Система управления батареями (BMS). BMS также отвечает за связь с автомобилем вне аккумуляторной батареи.[76]

Подзарядка

Аккумуляторы BEV необходимо периодически заряжать. BEV чаще всего заряжаются от Энергосистема (дома, на улице или в магазине точка подзарядки ), который, в свою очередь, создается за счет различных внутренних ресурсов, таких как каменный уголь, гидроэлектроэнергия, ядерный, натуральный газ, и другие. Дом или электросеть, например фотоэлектрический панели солнечных батарей, ветер, или же микрогидро могут также использоваться и продвигаться из-за опасений относительно глобальное потепление.

При использовании подходящих источников питания хороший срок службы батареи обычно достигается при скорости зарядки, не превышающей половину емкости батареи в час ("0.5C" ),[78] Таким образом, для полной зарядки требуется два или более часа, но более быстрая зарядка доступна даже для аккумуляторов большой емкости.[79]

Время зарядки дома ограничено емкостью домохозяйства. Электрическая розетка, если не проводятся специализированные электромонтажные работы. В США, Канаде, Японии и других странах - 110 вольт электричество, обычная бытовая розетка дает 1,5 киловатты. В европейских странах с 230 вольт электричеством может быть поставлено от 7 до 14 киловатт (однофазные и трехфазный 230 В / 400 В (400 В между фазами) соответственно). В Европе подключение к сети 400 В (трехфазное 230 В) становится все более популярным, поскольку в новых домах нет подключения к природному газу из-за правил безопасности Европейского Союза.

Время зарядки

Электромобили любят Тесла Модель S, Renault Zoe, BMW i3 и т. д., могут зарядить свои батареи до 80 процентов на станциях быстрой зарядки в течение 30 минут.[80][81][82][83] Например, зарядка Tesla Model 3 Long Range на нагнетателе Tesla Version 3 мощностью 250 кВт перешла от уровня заряда 2% при дальности действия 6 миль (9,7 км) до состояния заряда 80% с диапазоном действия 240 миль (390 км). 27 минут, что соответствует 840 км в час.[84]

Разъемы

Зарядное устройство можно подключить к автомобилю двумя способами. Первый - это прямое электрическое соединение, известное как проводящая связь. Это может быть так просто, как сеть привести к непогоды разъем через специальные кабели большой емкости с разъемами для защиты пользователя от высокое напряжение. Современным стандартом зарядки электромобилей является Проводящий разъем SAE 1772 (IEC 62196, тип 1) в США. В ACEA выбрал VDE-AR-E 2623-2-2 (IEC 62196, тип 2) для развертывания в Европе, что без защелки означает ненужные дополнительные требования к мощности для механизма блокировки.[нужна цитата ]

Второй подход известен как индуктивная зарядка. Специальная «ракетка» вставляется в прорезь на автомобиле. Весло - это одна обмотка трансформатор, а другой встроен в машину. Когда лопасть вставлена, она замыкает магнитную цепь, которая обеспечивает питание аккумуляторной батареи. В одной индуктивной системе зарядки[85] одна обмотка крепится к днищу автомобиля, а другая остается на полу гаража. Преимущество индуктивного подхода в том, что нет возможности поражение электрическим током так как нет открытых проводников, хотя блокировки, специальные разъемы и детекторы замыкания на землю может сделать проводящую связь почти такой же безопасной. Индуктивная зарядка также может снизить вес автомобиля за счет перемещения большего количества компонентов зарядки за борт.[86] Сторонник индуктивной зарядки из Toyota в 1998 году утверждал, что общая разница в стоимости минимальна, в то время как сторонник проводящей зарядки из Ford утверждал, что проводящая зарядка более рентабельна.[86]

Места для подзарядки

Основная статья: зарядная станция

По состоянию на апрель 2020 г., в мире насчитывается 93 439 пунктов зарядки и 178 381 зарядная станция для электромобилей.[87]

Диапазон хода до подзарядки

Диапазон действия BEV зависит от количества и типа используемых батарей. Вес и тип автомобиля, а также местность, погода и производительность водителя также имеют влияние, как и на пробег традиционные автомобили. Преобразование электромобиля производительность зависит от ряда факторов, включая химический состав батареи:

  • Свинцово-кислотные аккумуляторы самые доступные и недорогие. Такие преобразования обычно имеют диапазон от 30 до 80 км (от 20 до 50 миль). Серийные электромобили со свинцово-кислотными аккумуляторами способны проехать до 130 км (80 миль) на одной зарядке.
  • NiMH батареи имеют более высокую удельную энергию, чем свинцово-кислотные; прототипы электромобилей обеспечивают дальность действия до 200 км (120 миль).
  • Новый литий-ионный аккумулятор -оборудованные электромобили обеспечивают запас хода в 320–480 км (200–300 миль) на одной зарядке.[88] Литий также дешевле никеля.[89]
  • Никель-цинковый аккумулятор дешевле и легче, чем Никель-кадмиевые батареи. Они также дешевле (но не такие легкие, как) литий-ионные батареи.[90]

В внутреннее сопротивление некоторых батарей может значительно увеличиться при низкой температуре[91] что может привести к заметному сокращению дальности действия автомобиля и срока службы батареи.

Найти экономический баланс между дальностью полета и производительностью, емкостью аккумулятора и весом, а также типом аккумулятора и стоимостью - задача каждого производителя электромобилей.

С системой переменного тока или усовершенствованной системой постоянного тока, рекуперативное торможение может увеличить радиус действия до 50% в экстремальных условиях движения без полной остановки. В противном случае диапазон увеличивается примерно на 10-15% при движении по городу и лишь незначительно при движении по шоссе, в зависимости от местности.

BEV (включая автобусы и грузовики) также могут использовать генераторные прицепы и толкающие прицепы для увеличения дальности при желании без дополнительного веса при обычном использовании на коротких дистанциях. Разряженные прицепы-корзины могут быть заменены заряженными в пути. В случае сдачи в аренду расходы на техническое обслуживание можно передать агентству.

Некоторые BEV могут стать Гибридные автомобили в зависимости от прицепа и автомобиля виды энергии и трансмиссии.

Трейлеры

Емкость вспомогательной аккумуляторной батареи, перевозимой в прицепе, может увеличить общий запас хода автомобиля, но также увеличивает потери мощности, связанные с аэродинамическое сопротивление, увеличивает перенос веса эффекты и уменьшает тяга емкость.

Замена и удаление

Основная статья: замена батареи

Альтернативой подзарядке является замена разряженных или почти разряженных батарей (или модули расширения диапазона батарей ) с полностью заряженными аккумуляторами. Это называется заменой батареи и выполняется в обменные пункты.[92]

К особенностям подкачки станций относятся:[93]

  1. Потребителя больше не волнуют капитальные затраты на аккумулятор, срок его службы, технологии, техническое обслуживание или гарантийные обязательства;
  2. Замена аккумулятора происходит намного быстрее, чем зарядка: оборудование для замены аккумуляторов, созданное компанией Лучшее место продемонстрировал автоматические свопы менее чем за 60 секунд;[94]
  3. Сменные станции увеличивают возможность распределенного хранения энергии через электрическую сеть;

Опасения по поводу сменных станций включают:

  1. Возможность мошенничества (качество батареи можно измерить только в течение полного цикла разряда; срок службы батареи можно измерить только по повторяющимся циклам разряда; участники транзакции обмена не могут знать, изнашивается ли батарея или батарея с пониженной эффективностью; качество батареи постепенно ухудшается время, поэтому изношенные батареи будут постепенно попадать в систему)
  2. Нежелание производителей стандартизировать доступ к батареям / детали реализации[95]
  3. Соображения безопасности[95]

Повторное наполнение

Цинк-бромные проточные батареи может быть повторно заполнен жидкостью, а не через разъемы, что экономит время.

Жизненный цикл аккумуляторов электромобилей

Отключение отработавших аккумуляторов электромобилей

Аккумуляторы для электромобилей, которые находятся на стадии завершения срока службы (имеют пониженную мощность и больше не подходят для питания электромобилей), могут быть повторно используется для вторичных приложений таких как использование в блоках питания e-bus, резервное копирование для больших зданий, использование в домашнее хранилище энергии, стабилизация питания для солнечных и ветровых генераторов, резервное питание для базовых станций связи и центров обработки данных, питание вилочных подъемников, электросамокатов и велосипедов и т. д.[96][97][98][99][100][101] Повторное использование автомобильных аккумуляторов для вторичного использования требует специальных знаний в области обратной логистики. Александр Купфер, ответственный за устойчивую разработку продуктов / экономику замкнутого цикла в Audi, заявляет, что «необходимо разработать общий интерфейс подключения, через который этими автомобильными аккумуляторами можно будет управлять с помощью стационарной системы управления хранилищем». Такой интерфейс обеспечит механизм для связи с системой управления хранилищем, независимой от производителя батареи.Интерфейс необходимо будет разрабатывать вместе с поставщиками хранилища.

Тихоокеанская газовая и электрическая компания (PG&E) предположила, что коммунальные предприятия могут покупать использованные батареи для резервного копирования и выравнивания нагрузки. Они заявляют, что, хотя эти использованные батареи могут больше не использоваться в транспортных средствах, их остаточная емкость по-прежнему имеет большое значение.[нужна цитата ]

Срок жизни

Отдельные батареи обычно собираются в большие аккумуляторные батареи различных Напряжение и ампер-час мощность продукции для обеспечения необходимого энергоемкость. Аккумулятор срок службы следует учитывать при расчете расширенная стоимость права собственности, поскольку все батареи со временем изнашиваются и подлежат замене. Скорость их истечения зависит от ряда факторов.

Глубина разряда (DOD) - это рекомендуемая доля от общего доступного запаса энергии, при котором батарея будет выдерживать свои номинальные циклы. Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи глубокого цикла обычно не должны разряжаться ниже 20% от общей емкости. Более современные составы могут пережить более глубокие циклы.

В реальном мире некоторый флот Электромобили Toyota RAV4, с помощью Никель-металлогидридные батареи, превысили 100 000 миль (160 000 км) с небольшим ухудшением дневного диапазона.[102] Из оценки Southern California Edison (SCE):

«Испытания на пяти автомобилях демонстрируют долговечность никель-металлогидридных батарей и электроприводов. На сегодняшний день наблюдается лишь незначительное ухудшение характеристик на четырех из пяти автомобилей ... Данные испытаний EVTC убедительно свидетельствуют о том, что все пять автомобилей преодолеют отметку в 100 000 миль (160 000 км). SCE Положительный опыт указывает на очень высокую вероятность эксплуатационного ресурса никель-металлогидридной батареи и трансмиссии при пробеге от 130 000 до 150 000 миль (240 000 км). Таким образом, электромобили могут соответствовать или превышать продолжительность жизненного цикла сопоставимых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.
«В июне 2003 года 320 RAV4 EV из парка SCE использовались в основном считывателями счетчиков, менеджерами по обслуживанию, представителями на местах, планировщиками обслуживания и обработчиками почты, а также для патрулирования и парковки автомобилей. За пять лет эксплуатации парк RAV4 EV был зарегистрирован более 6,9 миллиона миль, устраняя около 830 тонн загрязнителей воздуха и предотвращая более 3700 тонн выбросов углекислого газа из выхлопных труб. Учитывая успешную эксплуатацию своих электромобилей на сегодняшний день, SCE планирует продолжить их использование и после того, как все они пройдут 100 000 миль . "

Литий-ионные аккумуляторы в некоторой степени быстро портятся; они теряют часть своей максимальной емкости хранения в год, даже если они не используются. Никель-металлогидридные батареи теряют гораздо меньше емкости и дешевле по сравнению с той емкостью, которую они дают, но изначально имеют меньшую общую емкость при том же весе.

Джей Лено 1909 год Бейкер Электрик все еще работает на своем оригинальном Клетки Эдисона. Затраты на замену батареи BEV могут быть частично или полностью компенсированы отсутствием регулярного технического обслуживания, например: масло и фильтр изменения, необходимые для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, и большей надежностью BEV из-за меньшего количества движущихся частей. Они также избавляются от многих других деталей, которые обычно требуют обслуживания и ремонта в обычном автомобиле, например, коробки передач, системы охлаждения и настройки двигателя. И к тому времени, когда батареи наконец-то потребуют замены, их можно будет заменить на батареи более позднего поколения, которые могут предложить лучшие рабочие характеристики.

Литий-железо-фосфатные батареи достигают, по заявлению производителя, более 5000 циклов при соответствующей глубине разряда 70%.[103] BYD, крупнейший в мире производитель литий-железо-фосфатных батарей, разработал широкий спектр элементов для приложений глубокого цикла. Такие батареи используются в стационарные системы хранения. После 7500 циклов при разряде 85% они все еще имеют резервную емкость не менее 80% при скорости 1 ° C; что соответствует полному циклу в день до мин. 20,5 года. Литий-железо-фосфатный аккумулятор, разработанный Sony Fortelion, имеет остаточную емкость 71% после 10 000 циклов при 100% уровне разряда. Этот аккумулятор находится на рынке с 2009 года.[104]

Литий-ионные батареи, используемые в сочетании с солнечными панелями, частично обладают очень высокой циклической устойчивостью, составляющей более 10 000 циклов зарядки и разрядки, и длительным сроком службы до 20 лет.[105][106]

Plug-in America провела опрос Тесла Родстер (2008) водителям относительно срока службы их аккумуляторов. Было обнаружено, что после 100 миль (160 км) оставшаяся емкость аккумулятора все еще составляла от 80 до 85 процентов, независимо от того, в какой климатической зоне находился автомобиль.[107][108] Tesla гарантирует Модель S с аккумулятором на 85 кВтч для неограниченного пробега в течение 8 лет.[109]

Varta Storage предлагает гарантию 14 000 полных циклов и срок службы 10 лет.[110][111]

По состоянию на декабрь 2016 г., самый продаваемый электромобиль в мире - это Nissan Leaf, с момента создания в 2010 году было продано более 250 000 единиц.[112] В 2015 году компания Nissan заявила, что до этого момента только 0,01% батарей приходилось заменять из-за сбоев или проблем, а затем только из-за внешних повреждений. Есть несколько автомобилей, которые уже преодолели более 200 000 км; ни у одного из них не было проблем с аккумулятором.[113]

Литий-ионные аккумуляторы обычно теряют 2,3% емкости в год. Литий-ионные аккумуляторные блоки с жидкостным охлаждением теряют меньше емкости в год, чем блоки с воздушным охлаждением.[114]

Переработка отходов

По окончании срока службы батареи можно использовать повторно или переработанный. В связи со значительным ростом продаж электромобилей на международном уровне, Министерство энергетики США разработало исследовательскую программу для изучения методологий утилизации использованных электромобилей. литий-ионный батареи. В настоящее время исследуются следующие методы: пирометаллургический (восстановление до элементов), гидрометаллургический (восстановление до составляющих металлов) и прямая переработка (восстановление электрохимических свойств с сохранением структуры исходных материалов).[115]

От автомобиля к сети

Основная статья: От автомобиля к сети

Умная сеть электроснабжения позволяет BEV обеспечивать электроэнергией сеть в любое время, особенно:

  • В течение Пиковая нагрузка периоды (когда отпускная цена на электроэнергию может быть очень высокой. Автомобили можно заряжать в течение внепиковый часов по более низким ценам, что помогает поглощать излишки генерации в ночное время. Транспортные средства служат в качестве распределенной аккумуляторной системы хранения для буферизации энергии.)
  • В течение затемнения, как резервные источники питания.

Безопасность

Проблемы безопасности аккумуляторные электромобили в значительной степени соответствуют международным стандартам ISO 6469. Этот стандарт разделен на три части:

  • Бортовой накопитель электроэнергии, т.е. аккумулятор
  • Средства функциональной безопасности и защиты от отказов
  • Защита людей от поражения электрическим током.

Пожарные а спасательный персонал проходит специальную подготовку по работе с более высоким напряжением и химическими веществами, встречающимися в авариях с электрическими и гибридными электромобилями. Хотя аварии с BEV могут вызвать необычные проблемы, такие как возгорание и появление дыма в результате быстрой разрядки аккумуляторной батареи, многие эксперты согласны с тем, что аккумуляторные батареи BEV безопасны в коммерческих транспортных средствах и при ударах сзади, а также безопаснее, чем бензиновые автомобили с задними бензобаками. .[116]

Обычно, тестирование производительности батареи включает определение:

Тестирование производительности моделирует ездовые циклы для трансмиссии электромобилей с аккумуляторной батареей (BEV), гибридных электромобилей (HEV) и гибридных электромобилей (PHEV) в соответствии с требуемыми спецификациями производителей автомобилей (OEM-производители ). Во время этих ездовых циклов может выполняться контролируемое охлаждение аккумулятора, имитирующее тепловые условия в автомобиле.

Кроме того, климатические камеры контролируют условия окружающей среды во время испытаний и позволяют моделировать полный автомобильный температурный диапазон и климатические условия.[нужна цитата ]

Патенты

Смотрите также: открытое оборудование и патентное обременение крупных автомобильных NiMH аккумуляторов

Патенты может использоваться для подавления разработки или внедрения аккумуляторных технологий. Например, патенты, относящиеся к использованию никель-металлгидридных элементов в автомобилях, принадлежали дочерней компании Chevron Corporation, нефтяная компания, которая сохранила право вето на любую продажу или лицензирование технологии NiMH.[117][118]

Исследования, разработки и инновации

По состоянию на декабрь 2019 года планируется инвестировать миллиарды долларов США в исследования по всему миру для улучшения аккумуляторов.[119][120]

В Европе запланированы крупные инвестиции в разработку и производство аккумуляторов для электромобилей, а Индонезия также нацелена на производство аккумуляторов для электромобилей в 2023 году, приглашая китайскую аккумуляторную компанию GEM и Contemporary Amperex Technology Ltd инвестировать в Индонезию.[121][122][123][124][125][126][127][128]

Ультраконденсаторы

Конденсаторы электрические двухслойные (или «ультраконденсаторы») используются в некоторых электромобилях, таких как концептуальный прототип AFS Trinity, для быстрого хранения доступной энергии с их высокими удельная мощность, чтобы сохранить батареи в безопасных пределах резистивного нагрева и продлить срок службы батарей.[129][130]

Поскольку коммерчески доступные ультраконденсаторы имеют низкую удельную энергию, ни в одном серийном электромобиле не используются исключительно ультраконденсаторы.

В январе 2020 г. Илон Маск, Генеральный директор Тесла, заявил, что достижения в технологии литий-ионных батарей сделали сверхконденсаторы ненужными для электромобилей.[131]

Продвижение в США

В 2009 году президент Барак Обама объявили о 48 новых проектах по продвижению аккумуляторных батарей и электроприводов, которые получат финансирование в размере 2,4 млрд долларов США в рамках Закон о восстановлении и реинвестировании Америки. Правительство заявило, что эти проекты ускорят развитие производственных мощностей США для аккумуляторов и компонентов электропривода, а также развертывание транспортных средств с электроприводом, что поможет установить американское лидерство в создании нового поколения передовых транспортных средств.[132]

Это объявление ознаменовало собой самую крупную инвестицию в передовые аккумуляторные технологии для гибридных автомобилей и автомобилей с электрическим приводом. Представители отрасли ожидали, что эти инвестиции в размере 2,4 миллиарда долларов США в сочетании с еще 2,4 миллиарда долларов США в расходах от лауреатов премии напрямую приведут к созданию десятков тысяч рабочих мест в аккумуляторной и автомобильной промышленности США.

Сумма премии составляет 1,5 млрд долларов США. гранты производителям из США для производства аккумуляторов и их компонентов, а также для расширения возможностей по переработке аккумуляторов.

  • Вице-президент США Джо Байден объявил в Детройте о грантах на сумму более 1 миллиарда долларов США компаниям и университетам, базирующимся в Мичигане. Отражая лидерство штата в производстве чистой энергии, компании и учреждения Мичигана получили самую большую долю грантового финансирования среди всех штатов. Две компании, Системы A123 и Johnson Controls, получит в общей сложности около 550 миллионов долларов США на создание производственной базы в штате по производству передовых аккумуляторов, и еще два, Компактная мощность и Доу Кокам,[133] получит в общей сложности более 300 миллионов долларов США на производство аккумуляторных элементов и материалов. Крупные автопроизводители, базирующиеся в Мичигане, включая GM, Chrysler и Ford, получат в общей сложности более 400 миллионов долларов США на производство аккумуляторов и компонентов электропривода. Три учебных заведения в Мичигане - университет Мичигана, Государственный университет Уэйна в Детройте и Мичиганский технологический университет в Хоутоне на Верхнем полуострове - получит в общей сложности более 10 миллионов долларов США на программы обучения и подготовки кадров для обучения исследователей, технических специалистов и поставщиков услуг, а также на проведение потребительских исследований с целью ускорения перехода на современные автомобили и аккумуляторы.
  • Министр энергетики США Стивен Чу посетил Celgard,[134] в Шарлотта, Северная Каролина, чтобы объявить о предоставлении компании гранта в размере 49 миллионов долларов США на расширение производственных мощностей по производству сепараторов для удовлетворения ожидаемого повышенного спроса на литий-ионный аккумуляторы от заводов в США. Celgard планировал расширить свои производственные мощности в Шарлотте, Северная Каролина, и поблизости Конкорд, Северная Каролина,[135] Компания ожидала, что производство нового сепаратора будет запущено в 2010 году. Celgard ожидала, что могут быть созданы примерно сотни рабочих мест, причем первые из этих рабочих мест начнутся уже осенью 2009 года.
  • Администратор Агентства по охране окружающей среды Лиза Джексон прибыла в Санкт-Петербург, штат Флорида, чтобы объявить о выделении гранта в размере 95,5 млн долларов США для Saft America, Inc.[136][137] построить новый завод в Джексонвилл на месте бывшего Сесил Филд военная база для производства литий-ионных элементов, модулей и аккумуляторных батарей для военной, промышленной и сельскохозяйственной техники.
  • Заместитель секретаря Департамента транспорта Джон Поркари посетил Производство East Penn Co,[138] в Лионский вокзал, Пенсильвания, чтобы предоставить компании грант в размере 32,5 млн долларов США на увеличение производственных мощностей для своих свинцово-кислотные батареи с регулируемым клапаном и UltraBattery, а свинцово-кислотная батарея в сочетании с углеродом суперконденсатор, для микро- и мягких гибридных приложений.[139]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Axeon получил заказ на 50 комплектов Zebra для электромобиля Modec; литий-ионные аккумуляторы проходят испытания». Конгресс зеленых автомобилей. 24 ноября 2016 г.. Получено 15 декабря 2019.
  2. ^ «Цены на аккумуляторы падают, и это хорошая новость для электромобилей». Торговая площадка. 3 декабря 2019 г.. Получено 25 апреля 2020.
  3. ^ «База данных электромобилей». База данных электромобилей. Получено 25 апреля 2020.
  4. ^ «Аккумулятор глубокого разряда», Википедия, 18 марта 2020, получено 26 апреля 2020
  5. ^ а б Барре, Гарольд (1997). Управление 12 вольт: как обновлять, эксплуатировать и устранять неисправности электрических систем 12 вольт. Издательство Summer Breeze. С. 63–65. ISBN  978-0-9647386-1-4.(обсуждается ущерб, причиненный сульфатированием из-за сброса ниже 50%)
  6. ^ а б "Плотность энергии", Википедия, 4 апреля 2020, получено 26 апреля 2020
  7. ^ «Никель-металлогидридные NiMH аккумуляторы». www.mpoweruk.com. Получено 26 апреля 2020.
  8. ^ "Toyota RAV4 EV", Википедия, 20 апреля 2020, получено 26 апреля 2020
  9. ^ «Дженерал Моторс EV1», Википедия, 16 апреля 2020, получено 26 апреля 2020
  10. ^ "Кобасис", Википедия, 25 ноября 2019, получено 26 апреля 2020
  11. ^ «GM, Chevron и CARB однажды убили единственный никель-металлгидридный электромобиль, сделают это снова - подключаемые к сети электромобили и солнечная энергия снижают зависимость от иностранной нефти, живя без масла, мы рассматриваем варианты». Получено 26 апреля 2020.
  12. ^ «Патентное обременение крупных автомобильных NiMH аккумуляторов», Википедия, 4 марта 2020, получено 26 апреля 2020
  13. ^ «Электрический грузовик Modec - Форумы об электромобилях своими руками». www.diyelectriccar.com. Получено 26 апреля 2020.
  14. ^ «Расплавленная соляная батарея», Википедия, 15 апреля 2020, получено 26 апреля 2020
  15. ^ Годшолл, штат Нью-Йорк; Raistrick, I.D .; Хаггинс, Р.А. (1980). «Термодинамические исследования катодных материалов тройной литий-переходный металл-кислород». Бюллетень материаловедения. 15 (5): 561. Дои:10.1016 / 0025-5408 (80) 90135-Х.
  16. ^ Годшолл, Нед А. (18 мая 1980 г.) Электрохимические и термодинамические исследования тройных катодных материалов литий-переходный металл-кислород для литиевых батарей. Кандидат наук. Диссертация, Стэнфордский университет
  17. ^ "USPTO поиск изобретений" Гуденаф, Джон"". Patft.uspto.gov. Получено 8 октября 2011.
  18. ^ Mizushima, K .; Jones, P.C .; Wiseman, P.J .; Гуденаф, Дж. Б. (1980). "Ли
    Икс    CoO
    2    (0 Бюллетень материаловедения. 15 (6): 783–789. Дои:10.1016/0025-5408(80)90012-4.
  19. ^ Jalkanen, K .; Каррпинен, К .; Skogstrom, L .; Лаурила, Т .; Nisula, M .; Вуорилехто, К. (2015). «Циклическое старение коммерческих ячеек из NMC / графитового пакета при различных температурах». Прикладная энергия. 154: 160–172. Дои:10.1016 / j.apenergy.2015.04.110.
  20. ^ «Оценка опасности и использования литий-ионных батарей» (PDF). Получено 7 сентября 2013.
  21. ^ "A123 Inks Deal занимается разработкой аккумуляторных элементов для электромобиля GM". 10 августа 2007 г.. Получено 10 декабря 2016.
  22. ^ «Литий-ионные аккумуляторные батареи стали безопаснее». Nikkei Electronics Asia. Февраль 2008. Архивировано с оригинал 12 сентября 2011 г.
  23. ^ «Батарея Nanowire может удерживать в 10 раз больше заряда существующей литий-ионной батареи». 9 января 2008 г.. Получено 10 декабря 2016.
  24. ^ Цуй, Йи. «Неорганические нанопроволоки как передовые материалы для преобразования и хранения энергии» (PDF). США: Стэнфордский университет. Получено 31 марта 2019.
  25. ^ Жак, Роберт (14 апреля 2008 г.). «Nanotech обещает повышение мощности литий-ионных батарей». vnunet.com. Архивировано из оригинал 8 апреля 2009 г.. Получено 3 октября 2013.
  26. ^ «Использование нанотехнологий для улучшения характеристик литий-ионных аккумуляторов». Получено 10 декабря 2016.
  27. ^ Чжан, Вэй-Мин; Ху, Цзинь-Сон; Го, Ю-Го; Чжэн, Шу-Фа; Чжун, Лян-Шу; Сун, Вэй-Го; Ван, Ли-Цзюнь (2008). «Наночастицы олова, инкапсулированные в упругие полые углеродные сферы для высокоэффективного анодного материала в литий-ионных батареях». Современные материалы. 20 (6): 1160–1165. Дои:10.1002 / adma.200701364.
  28. ^ «Технология литий-ионных аккумуляторов Argonne будет коммерциализирована японской компанией Toda Kogyo». Получено 10 декабря 2016.
  29. ^ Джонсон, Кристофер С. (2007). «Журнал источников энергии: разработка и использование оксидов марганца в качестве катодов в литиевых батареях». Журнал источников энергии. 165 (2): 559–565. Дои:10.1016 / j.jpowsour.2006.10.040.
  30. ^ "Гибрид разрабатывает новую" литиевую батарею "сверхрешетчатой ​​структуры, способную увеличивать диапазон движения более чем на 200 миль". Гибридные технологии. НАС. 24 февраля 2008 г. Архивировано с оригинал 2 марта 2008 г.
  31. ^ «Новые данные показывают, что нагрев и быстрая зарядка вызывают более серьезную деградацию батареи, чем возраст или пробег». CleanTechnica. 16 декабря 2019.
  32. ^ "Регера". Koenigsegg. Получено 28 декабря 2016.
  33. ^ а б Бредсдорф, Магнус (22 июня 2010 г.). "Et batteri til en elbil koster 60.000 крон" [Батарея электромобиля стоит 10 000 долларов]. Ingeniøren (на датском). Получено 30 января 2017.
  34. ^ Бредсдорф, Магнус (22 июня 2010 г.). «Электробатареи все еще прототипы». Ingeniøren (на датском). Дания. Получено 22 июн 2010.
  35. ^ Национальный исследовательский совет (2010). Переход к альтернативным транспортным технологиям - гибридные электромобили с подзарядкой от сети. Издательство национальных академий. Дои:10.17226/12826. ISBN  978-0-309-14850-4. Архивировано из оригинал 7 июня 2011 г.. Получено 3 марта 2010.
  36. ^ Джад Муавад и Кейт Гэлбрейт (14 декабря 2009 г.). «Исследование показывает, что большое влияние гибридного плагина будет через десятилетия». Нью-Йорк Таймс. Получено 4 марта 2010.
  37. ^ Томми МакКолл (25 июня 2011 г.). «ЦЕНА БАТАРЕЙ» (PDF). Обзор технологий MIT. Получено 5 мая 2017.
  38. ^ Сиддик Хан и Мартин Кушлер (июнь 2013 г.). «Электромобили с подзарядкой от сети: проблемы и возможности» (PDF). Американский совет по энергоэффективной экономике. Получено 9 июля 2013. Номер отчета ACEEE T133.
  39. ^ Гиббс, Ник (2 января 2017 г.). «Автопроизводители ищут емкость аккумуляторных батарей, чтобы достичь оптимистичных целей по электромобилям». Автомобильные новости. В архиве из оригинала от 9 января 2017 г.. Получено 9 января 2017.
  40. ^ а б c Кобб, Джефф (2 октября 2015 г.). «Производство Chevy Bolt подтверждено на 2016 год». Гибридные машины. Получено 14 декабря 2015.
  41. ^ Рэндалл, Том (25 февраля 2016 г.). «Вот как электромобили вызовут следующий нефтяной кризис». Новости Bloomberg. Получено 26 февраля 2016. См. Встроенное видео.
  42. ^ Bloomberg New Energy Finance (25 февраля 2016 г.). «Вот как электромобили вызовут следующий нефтяной кризис» (Пресс-релиз). Лондон и Нью-Йорк: PR Newswire. Получено 26 февраля 2016.
  43. ^ Даллеккен, Пер Эрлиен (23 декабря 2016 г.). "Ее продюсеры elbilen og bensinbilen på samme linje" [Электромобиль и бензиновый грузовик производятся на одной линии]. Текниск Укеблад (на норвежском языке). Норвегия. Получено 16 августа 2018.
  44. ^ «Tesla упустит цель по доставке на 2020 год на 40%, прогноз аналитиков». greentechmedia.com. 17 декабря 2014 г.. Получено 28 января 2015. Нынешние батареи Tesla стоят 200–300 долларов за киловатт-час.
  45. ^ «Аккумуляторные технологии впереди | McKinsey & Company». mckinsey.com. Получено 1 февраля 2014.
  46. ^ «К 2020 году стоимость литий-ионных аккумуляторов по-прежнему будет составлять около 400 долларов за кВт⋅ч». green.autoblog.com. Получено 1 февраля 2014.
  47. ^ а б c "McKinsey: к 2020 году цены на литий-ионные батареи достигнут 200 долларов за кВт⋅ч | PluginCars.com". plugincars.com. Получено 1 февраля 2014.
  48. ^ а б «Обвал Tesla указывает на необходимость новой технологии аккумуляторов для электромобилей - Forbes». forbes.com. Получено 1 февраля 2014.
  49. ^ «WSJ: Nissan Leaf станет прибыльным к третьему году; стоимость аккумулятора приблизится к 18 000 долларов». green.autoblog.com. Получено 1 февраля 2014.
  50. ^ Андерман, Менахем (2003). «Краткая оценка улучшений в технологии электромобилей с момента выхода отчета BTAP за июнь 2000 г.» (PDF). Калифорнийский совет по воздушным ресурсам. Получено 16 августа 2018.
  51. ^ а б «GM, Chevron и CARB однажды убили NiMH EV, сделаем это снова». ev1.org. Получено 1 февраля 2014.
  52. ^ а б c "Elektroautos von BYD: FENECON startet Verkauf des e6". SonneWind & Wärme (на немецком). 11 февраля 2016 г.. Получено 14 декабря 2016.
  53. ^ «Гарантия 10 лет на аккумулятор». byd-auto.net. Архивировано из оригинал 6 февраля 2016 г.
  54. ^ а б "HowStuffWorks" Стоимость и срок службы литий-ионной батареи "". auto.howstuffworks.com. 9 июля 2008 г.. Получено 1 февраля 2014.
  55. ^ а б Kohler, U .; Kumpers, J .; Ульрих, М. (2002). «Высокоэффективные никель-металлогидридные и литий-ионные аккумуляторы». Журнал источников энергии. 105 (2): 139–144. Bibcode:2002JPS ... 105..139K. Дои:10.1016 / s0378-7753 (01) 00932-6.
  56. ^ а б c Uehara, I .; Sakai, T .; Исикава, Х. (1997). «Состояние исследований и разработок в области применения гидридов металлов в Японии». Журнал сплавов и соединений. 253: 635–641. Дои:10.1016 / s0925-8388 (96) 03090-3.
  57. ^ а б Танигучи, Акихиро; Фудзиока, Нориюки; Икома, Мунехиса; Охта, Акира (2001). «Разработка никель-металлогидридных аккумуляторов для электромобилей и тяжелых электромобилей». Журнал источников энергии. 100 (1–2): 117–124. Bibcode:2001JPS ... 100..117T. Дои:10.1016 / s0378-7753 (01) 00889-8.
  58. ^ Пол Гиффорд, Джон Адамс, Деннис Корриган, Сринивасан Венкатесан. «Разработка передовых никель-металлогидридных аккумуляторов для электромобилей и гибридных автомобилей». Журнал источников энергии 80 Ž1999. 157–163
  59. ^ а б Сакаи, Тецуо; Уэхара, Итуки; Исикава, Хироши (1999). «Исследования и разработки по металлогидридным материалам и Ni – MH батареям в Японии». Журнал сплавов и соединений. 293: 762–769. Дои:10.1016 / s0925-8388 (99) 00459-4.
  60. ^ Руетчи, Пол; Мели, Феликс; Десильвестро, Иоганн (1995). «Никель-металлогидридные батареи. Какие батареи будущего?». Журнал источников энергии. 57 (1–2): 85–91. Bibcode:1995JPS .... 57 ... 85R. Дои:10.1016/0378-7753(95)02248-1.
  61. ^ Патент: Никель-металлогидридные батареи большой мощности и электроды большой мощности для использования в них
  62. ^ Симонсен, Торбен (23 сентября 2010 г.). «Плотность вверх, цена вниз». Электронный бизнес (на датском). Архивировано из оригинал 25 сентября 2010 г.. Получено 24 сентября 2010.
  63. ^ "Addax, c'est belge, utilitaire, électrique… et cocasse". L'Echo (На французском). 6 апреля 2018 г.. Получено 11 апреля 2018.
  64. ^ «К 2015 году цены на аккумуляторы для электромобилей упадут на 70%, - говорит министр энергетики: TreeHugger». treehugger.com. Получено 1 февраля 2014.
  65. ^ Клайман, Бен (11 января 2012 г.). «Расходы на аккумуляторные батареи электромобилей снижаются: Чу». Рейтер. Получено 4 декабря 2016.
  66. ^ Каммен и др., 2008 г., По сравнению с CV, HEV и 2 PHEV (компактный автомобиль и полноразмерные ПГ, которых удалось избежать, оценивается на основе анализа экономической эффективности PHEV модели GREET, Калифорнийский университет в Беркли
  67. ^ а б «Nissan Leaf станет прибыльным к третьему году; стоимость аккумулятора приблизится к 18 000 долларов». АвтоблогЗеленый. 15 мая 2010. Получено 15 мая 2010.
  68. ^ Рассел Хенсли, Джон Ньюман и Мэтт Роджерс (июль 2012 г.). "Аккумуляторные технологии впереди". McKinsey & Company. В архиве из оригинала от 9 января 2017 г.. Получено 12 января 2017.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  69. ^ Ламберт, Фред (30 января 2017 г.). «Стоимость аккумуляторных батарей для электромобилей упала на 80% за 6 лет до 227 долларов / кВтч - Tesla утверждает, что она ниже 190 долларов / кВтч». Электрек. Получено 30 января 2017.
  70. ^ "Ответы Google: драйвинг для автомобилей". Получено 1 февраля 2014.
  71. ^ Окада, Сигэру Сато и Юдзи (8 марта 2009 г.). «ЕС и Япония могут изучить передовые солнечные элементы | Бизнес-стандарт». Бизнес-стандарт Индии. business-standard.com. Получено 1 февраля 2014.
  72. ^ Митчелл, Т. (2003), Дебют AC Propulsion tzero с LiIon Battery (пресс-релиз) (PDF), Двигатель переменного тока, заархивировано из оригинал (PDF) 9 июня 2007 г., получено 25 апреля 2009
  73. ^ Линерт, Дэн (21 октября 2003 г.), «Самый быстрый электромобиль в мире», Forbes, получено 21 сентября 2009
  74. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 6 марта 2012 г.. Получено 28 июля 2010.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь) Лидеры политической консультативной конференции в Яньчэне исследовали автобус Zonda New Energy
  75. ^ «40 (мин) / 15 (мин 80%)». byd-auto.net. Архивировано из оригинал 6 февраля 2016 г.
  76. ^ а б c d «Тестирование аккумуляторных батарей PHEV, HEV и EV в производственной среде | DMC, Inc». www.dmcinfo.com.
  77. ^ а б «Лидер программ безопасности и регулирования аккумуляторов - PBRA» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 7 октября 2011 г.. Получено 7 сентября 2020.
  78. ^ Корен, Майкл Дж. «Быстрая зарядка не друг аккумуляторам электромобилей». Кварцевый. Получено 26 апреля 2020.
  79. ^ «Сколько времени нужно, чтобы зарядить электромобиль?». J.D. Пауэр. Получено 26 апреля 2020.
  80. ^ "Neue Stromtankstelle: Elektroautos загружен за 20 минут". golem.de (на немецком). 15 сентября 2011 г.
  81. ^ Люббехюзен, Ханне (24 октября 2013 г.). "Электроавто: Tesla errichtet Gratis-Schnellladestationen" [Электромобиль: Tesla строит бесплатные станции быстрой зарядки]. ZEIT ONLINE (на немецком). Немецкий. Получено 15 декабря 2019.
  82. ^ Die Akkus im Renault Zoe können in der schnellsten von vier Ladegeschwindigkeiten in 30 Minuten bis zu 80 Prozent aufgeladen werden, bild.de
  83. ^ Mit einem Schnellladegerät lässt sich der Akku des i3 in nur 30 Minuten zu 80 Prozent aufladen, golem.de
  84. ^ «Время зарядки Tesla Model 3 V3: от 2% до 100% уровня заряда (видео)». CleanTechnica. 18 ноября 2019 г.. Получено 26 апреля 2020.
  85. ^ "Домашняя страница сайта". Получено 10 декабря 2016 - через scitation.aip.org. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  86. ^ а б «Прямая конкуренция автомобильных компаний в области зарядки электромобилей». (Интернет сайт). Авто Канал, 1998-11-24. Проверено 21 августа 2007.
  87. ^ «Открытая карта начислений - Статистика». openchargemap.org. Получено 26 апреля 2020.
  88. ^ Митчелл, Т. (2003). "Дебюты силовой установки переменного тока tzero с литий-ионной батареей" (PDF) (Пресс-релиз). Двигатель переменного тока. Архивировано из оригинал (PDF) 7 октября 2003 г.. Получено 5 июля 2006.
  89. ^ Гергей, Андраш (21 июня 2007 г.). «Литиевые батареи питают гибридные автомобили будущего: Saft». Рейтер. нас. Получено 22 июн 2007.
  90. ^ Гюнтер, Марк (13 апреля 2009 г.). "Уоррен Баффет берет на себя ответственность". CNN. нас. Получено 11 февраля 2017.
  91. ^ "NREL США: проблемы с температурой аккумуляторной батареи электромобиля и регулирование температуры" (PDF).
  92. ^ «Электромобили ждут своего часа». Стандарт Манавату. 17 сентября 2008 г.. Получено 29 сентября 2011.
  93. ^ «Volkswagen говорит« нет »замене батарей,« да »электрике в США: Greentech Media». greentechmedia.com. 17 сентября 2009 г.. Получено 1 февраля 2014.
  94. ^ "Что нового: автомобильные новости, фотографии, видео и дорожные испытания | Edmunds.com". blogs.edmunds.com. Архивировано из оригинал 7 июля 2012 г.. Получено 1 февраля 2014.
  95. ^ а б "Модель с заменой батареи? Не работает? | Carsguide.com.au". carsguide.com.au. Получено 3 марта 2014.
  96. ^ «Я все еще понял: как повторное использование и переработка могут дать батареям электромобилей новую жизнь». Автомобильная логистика.
  97. ^ Аккумуляторы на колесах: роль аккумуляторных электромобилей в энергосистеме ЕС и за его пределами
  98. ^ «Электромобили, вторичные аккумуляторные батареи и их влияние на энергетический сектор | McKinsey». www.mckinsey.com.
  99. ^ «Батареи - это жизненный цикл, а не просто жизнь». Автомобильные новости. 26 августа 2019.
  100. ^ «Рынок отслуживших свой срок литий-ионных аккумуляторов - базовое исследование» (PDF).
  101. ^ Исследование повторного использования и переработки аккумуляторов электромобилей: технические, экологические, экономические, энергетические и финансовые последствия повторного использования и переработки аккумуляторов электромобилей
  102. ^ Knipe, TJ; Гайак, Лоик; Аргуэта, Хуан (2003). "Оценка 100 000 миль Toyota RAV4 EV" (PDF). Evchargernews. Южная Калифорния Эдисон, Технический центр электромобилей. Получено 5 июля 2006.
  103. ^ «Спецификация для литиево-иттриевой редкоземельной батареи Winston». Winston Battery. Архивировано из оригинал 3 февраля 2016 г.. Получено 28 октября 2016 - через 3xe-electric-cars.com.
  104. ^ «Система хранения энергии Sony» (PDF). Sony. Архивировано из оригинал (PDF) 6 июня 2014 г. - через Frankensolar.
  105. ^ "Photovoltaik-Speichersystem von Bosch überzeugt durch sehr hohe Zyklenfestigkeit; Lithium-Ionen-Batterien absolvieren Alterungstest erfolgreich". Архивировано из оригинал 24 июня 2014 г. „Die Tests setzten die Batterien extremen Belastungen aus. So wurden über einen Zeitraum von 5 Jahren bei einer Entladungstiefe von 60% mehr als 10.000 äquivalente Vollzyklen erreicht. »И« Simulationen, die sich auf unsere Laborergebnisse und die unserer Kollegen vomasstig zSW. -S 5 Hybrid bis zu 20 Jahre betriebsfähig sind “
  106. ^ "Photovoltaik-Speicher: Leclanché givet neuen Energiespeicher für Privatkunden auf den Markt". solarserver.de. Архивировано из оригинал 30 марта 2014 г. «Die Zellen haben laut Hersteller eine voraussichtliche Lebensdauer von 20 Jahren und könnten bis zu 15.000 Mal aufgeladen werden»
  107. ^ "Tesla Roadster - Batterie langlebiger als erwartet" [Tesla Roadster - аккумулятор прочнее, чем ожидалось]. Блог Green Motors (на немецком). 17 июля 2013 г. Архивировано с оригинал 7 апреля 2014 г.. Получено 31 марта 2014.
  108. ^ «Исследования Plug In America показывают, что производительность батареи Tesla Roadster превосходит собственные прогнозы Tesla Motors». Плагин Америка. Архивировано из оригинал 3 февраля 2016 г.. Получено 31 марта 2014.
  109. ^ "Batteriegarantie: 8 Jahre, unbegrenzte km" [Гарантия на аккумулятор: 8 лет, неограниченный км] (на немецком языке). Тесла. Получено 5 апреля 2014.
  110. ^ "VARTA Storage garantiert 14.000 Zyklen bei Batteriespeichern" [VARTA Storage гарантирует 14 000 циклов резервного копирования батареи]. 13 июля 2015 г.. Получено 28 октября 2016.
  111. ^ "VARTA Storage erweitert Garantie für Batteriespeicher auf 14.000 Zyklen" [VARTA Storage продлевает гарантию на хранение батарей до 14 000 циклов]. Архивировано из оригинал 13 июля 2015 г.. Получено 13 июля 2015.
  112. ^ Кобб, Джефф (9 января 2017 г.). «Четверть миллионный лист Nissan означает, что это самый продаваемый автомобиль с подключаемым модулем в истории». HybridCars.com. Получено 4 февраля 2017. По состоянию на декабрь 2016 г.Nissan Leaf является самым продаваемым в истории подключаемым автомобилем с более чем 250 000 единиц, за ним следует Tesla Model S с более чем 158 000 продажами, семейство автомобилей Volt / Ampera с 134 500 проданными автомобилями и Mitsubishi Outlander. До ноября 2016 года было продано около 116 500 единиц PHEV. На данный момент это единственные подключаемые к сети электромобили с более чем 100 000 продаж по всему миру.
  113. ^ Шварцер, Кристоф М. (1 апреля 2015 г.). "Batterie-Upgrade ?: Unwahrscheinlich!" [Обновление батареи?: Маловероятно!]. Zeit Online (на немецком). Германия. Получено 22 февраля 2016.
  114. ^ Берман, Брэдли (14 декабря 2019 г.). «8 уроков о состоянии аккумуляторной батареи электромобиля от 6300 электромобилей». Электрек.
  115. ^ «ReCell - Расширенная утилизация батарей». www.anl.gov. Получено 1 сентября 2019.
  116. ^ Уолфорд, Линн (18 июля 2014 г.). «Безопасны ли аккумуляторы электромобилей? Аккумуляторы электромобилей могут быть безопаснее, чем бензиновые». автомобиль с автоматическим подключением. Получено 22 июля 2014.
  117. ^ «ECD Ovonics: Измененное Общее заявление о бенефициарной собственности». 2 декабря 2004 г. Архивировано с оригинал 29 июля 2009 г.. Получено 8 октября 2009.
  118. ^ «Ежеквартальный отчет ECD Ovonics за 10 квартал за период, закончившийся 31 марта 2008 г.». 31 марта 2008 г. Архивировано с оригинал 28 июля 2009 г.. Получено 8 октября 2009.
  119. ^ «ЕС одобряет государственную помощь в размере 3,2 млрд евро на исследования аккумуляторов». Рейтер. 9 декабря 2019 г.. Получено 10 декабря 2019.
  120. ^ "StackPath". www.tdworld.com. Получено 10 декабря 2019.
  121. ^ «Индонезия будет производить аккумуляторы для электромобилей к 2022 году - отчет». 19 декабря 2019.
  122. ^ «Факты: планы по производству аккумуляторов для электромобилей в Европе». 9 ноября 2018 г. - на сайте www.reuters.com.
  123. ^ «Европейское производство аккумуляторов получит финансовую поддержку | DW | 02.05.2019». DW.COM.
  124. ^ «Франция и Германия привержены европейской индустрии электрических батарей». 2 мая 2019 г. - через www.reuters.com.
  125. ^ «Европа стремится занять свое место на мировой арене производства аккумуляторов для электромобилей». 28 марта 2019.
  126. ^ «CATL планирует значительное увеличение производства аккумуляторов в Европе». CleanTechnica. 27 июня 2019.
  127. ^ «Прогноз развития производства аккумуляторов для электромобилей на 2040 год | McKinsey». www.mckinsey.com.
  128. ^ «ЕС стремится стать центром производства аккумуляторов | Platts Insight». blogs.platts.com.
  129. ^ Уолд, Мэтью Л. (13 января 2008 г.). «Устранение разрыва в силе спроса и предложения гибрида». Нью-Йорк Таймс. Получено 1 мая 2010.
  130. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 29 февраля 2012 г.. Получено 9 ноября 2009.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  131. ^ Ламберт, Фред (21 января 2020 г.). «Илон Маск: Приобретение Tesla Maxwell окажет очень большое влияние на аккумуляторы». Электрек. Получено 26 апреля 2020.
  132. ^ «Объявление Закона о восстановлении: президент Обама объявляет о предоставлении грантов в размере 2,4 миллиарда долларов для ускорения производства и внедрения нового поколения аккумуляторов и электромобилей в США». EERE Новости. Министерство энергетики США. 5 августа 2009. Архивировано с оригинал 26 августа 2009 г.
  133. ^ консорциум Dow Chemical, Кокам Америка, Партнеры SAIL Venture, и Townsend Ventures
  134. ^ "Батарейный сепаратор - Батарейные сепараторы, аккумуляторная мембрана | Celgard". celgard.com. Получено 1 февраля 2014.
  135. ^ "Селгард | Пресс-релизы | В новостях". celgard.com. Получено 1 февраля 2014.
  136. ^ «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 28 ноября 2010 г.. Получено 7 августа 2009.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  137. ^ «08/05/2009: Администратор EPA объявляет о выделении 95 миллионов долларов из средств Закона о восстановлении для раскрытия американских инноваций и создания рабочих мест во Флориде»;. archive.epa.gov. Получено 26 апреля 2020.
  138. ^ "EAST PENN production co., Inc .: Свинцово-кислотные батареи; Производители батарей; Тысячи различных типов батарей, кабельная и проводная продукция". eastpenn-deka.com. Получено 1 февраля 2014.
  139. ^ «2,4 миллиарда грантов на ускорение производства и развертывания нового поколения аккумуляторов и электромобилей в США». Белый дом. Получено 26 апреля 2020.

внешняя ссылка

Строительство