المكون الأساسي لمركبة الطاقة الجديدة هو بطارية طاقة السيارة ، وهي مصدر الطاقة لمركبة الطاقة الجديدة ، والتي تحدد بشكل مباشر نطاق إبحار السيارة.
البطاريات الثلاثية وبطاريات فوسفات الحديد الليثيوم هي التطبيقات المهيمنة في مجال سيارات الركاب والمركبات التجارية. في الوقت الحاضر ، تهيمن البطاريات الثلاثية على بطاريات سيارات الركاب ، وتهيمن بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم على بطاريات المركبات التجارية.
تصنيف بطاريات الطاقة الجديدة
1. بطارية الرصاص الحمضية
باعتبارها تقنية ناضجة نسبيًا ، لا تزال بطاريات الرصاص الحمضية هي البطارية الوحيدة للسيارات الكهربائية التي يمكن إنتاجها بكميات كبيرة نظرًا لتكلفتها المنخفضة وقدرتها على التفريغ عالي السرعة. خلال أولمبياد بكين ، كانت هناك 20 مركبة كهربائية تستخدم بطاريات الرصاص الحمضية لتوفير خدمات النقل للأولمبياد.
ومع ذلك ، فإن الطاقة المحددة والطاقة المحددة وكثافة الطاقة لبطاريات الرصاص الحمضية منخفضة للغاية ، ولا يمكن للسيارات الكهربائية التي تستخدم هذا كمصدر للطاقة أن يكون لها سرعة جيدة ونطاق إبحار.
2. بطاريات NiCd و NiMH
على الرغم من أن أداءها أفضل من بطاريات الرصاص الحمضية ، إلا أنها تحتوي على معادن ثقيلة تلوث البيئة بعد استخدامها والتخلي عنها.
دخلت بطارية الطاقة Ni-MH للتو مرحلة النضج ، وهي نظام البطارية الوحيد الذي تم التحقق منه بالفعل وتسويقه وتوسيع نطاقه في السيارة الكهربائية الهجينة الحالية. ممثل هذا تويوتا بريوس. في الوقت الحاضر ، تشمل كبرى الشركات المصنعة لبطاريات طاقة السيارات في العالم بشكل رئيسي شركة PEVE اليابانية و Sanyo. تحتل PEVE 85٪ من حصة السوق العالمية لبطاريات هيدريد معدن النيكل للسيارات الهجينة. في الوقت الحاضر ، تستخدم المركبات الهجينة التجارية الرئيسية مثل Toyota's Prius و Alphard و EsTIma و Honda's Civic و Insight وما إلى ذلك ، جميعها تستخدم حزمة بطاريات الطاقة هيدريد النيكل والمعدن من PEVE. في بلدي ، تعمل Changan Jiexun و Chery A5 و FAW Bestune و GM Grand Hyatt وغيرها من سيارات السيدان ذات العلامات التجارية بالفعل في عملية تجريبية. يستخدمون أيضًا بطاريات نيكل-هيدروجين ، لكن البطاريات يتم شراؤها بشكل أساسي من الخارج ، وتستخدم بطاريات النيكل والهيدروجين المحلية في السيارات. لا يزال في مرحلة البحث والتطوير المطابقة.
3. بطارية الليثيوم
تعد بطاريات حمض الرصاص التقليدية وبطاريات النيكل والكادميوم وبطاريات هيدريد معدن النيكل ناضجة نسبيًا في التكنولوجيا ، ولكن هناك مشكلات كبيرة عند استخدامها كبطاريات طاقة في السيارات. في الوقت الحاضر ، يختار المزيد والمزيد من مصنعي السيارات استخدام بطاريات الليثيوم كبطاريات طاقة لمركبات الطاقة الجديدة.
لأن بطاريات طاقة الليثيوم أيون لها المزايا التالية:
جهد عمل عالي (ثلاثة أضعاف بطاريات النيكل والكادميوم) ؛ طاقة نوعية عالية (تصل إلى 165 واط في الساعة / كجم ، ثلاثة أضعاف طاقة بطاريات النيكل والهيدروجين) ؛
حجم صغير؛
ضوء في الكتلة
دورة حياة طويلة
انخفاض معدل التفريغ الذاتي ؛
لا يوجد تأثير الذاكرة
لا تلوث ، إلخ.
الاختناقات الحالية التي تعيق تطوير بطاريات ليثيوم أيون للطاقة هي: أداء السلامة ونظام إدارة بطاريات طاقة السيارات.
فيما يتعلق بأداء السلامة ، نظرًا لأسباب كثافة الطاقة العالية ودرجة حرارة العمل العالية وبيئة العمل القاسية لبطاريات طاقة الليثيوم أيون ، إلى جانب مفهوم السلامة الموجه للأشخاص ، فقد طرح المستخدمون متطلبات عالية جدًا لسلامة البطاريات . فيما يتعلق بنظام إدارة بطارية طاقة السيارة ، نظرًا لأن جهد العمل لبطارية طاقة السيارة هو 12 فولت أو 24 فولت ، والجهد العامل لبطارية ليثيوم أيون أحادية الطاقة هي 3.7 فولت ، يجب زيادة الجهد عن طريق توصيل عدة البطاريات على التوالي. الشحن والتفريغ موحدان تمامًا ، بحيث تكون البطارية المفردة في حزم البطاريات المتعددة المتصلة في سلسلة غير متوازنة في الشحن والتفريغ ، وستكون البطارية أقل من الشحن وتفريغ الشحن الزائد ، وسيؤدي هذا الموقف إلى تدهور حاد في أداء البطارية . نتيجة لذلك ، لا يمكن أن تعمل حزمة البطارية بالكامل بشكل طبيعي أو حتى يتم التخلص منها ، مما يؤثر بشكل كبير على عمر الخدمة والأداء الموثوق به للبطارية.
4. بطارية ليثيوم فوسفات الحديد
بطارية فوسفات الحديد الليثيوم هي أيضًا نوع من بطاريات الليثيوم ، طاقتها المحددة أقل من نصف طاقة بطارية أكسيد الكوبالت الليثيوم ، لكن أمانها مرتفع ، ويمكن أن يصل عدد الدورات إلى 2000 مرة ، والتفريغ مستقر ، والسعر رخيصة. لقد أصبح خيارًا جديدًا لقوة السيارة.
"البطارية الحديدية" التي اقترحتها BYD ، تعتقد الصناعة أنه من المرجح أن تكون بطارية ليثيوم فوسفات الحديد.
5. خلايا الوقود
خلية الوقود عبارة عن جهاز لتوليد الطاقة يحول الطاقة الكيميائية في الوقود والمواد المؤكسدة مباشرة إلى طاقة كهربائية.
يتم تغذية الوقود والهواء بشكل منفصل في خلية الوقود ، ويتم إنتاج الكهرباء بطريقة سحرية. إنها تشبه بطارية من الخارج ذات أقطاب كهربائية وإلكتروليتات موجبة وسالبة ، ولكنها في جوهرها لا يمكنها "تخزين الكهرباء" بل "محطة طاقة".
أكثر الخلايا الواعدة لاستخدام السيارات هي خلايا وقود غشاء تبادل البروتون.
مبدأ عملها هو: يتم إرسال الهيدروجين إلى القطب السالب ، ومن خلال عمل محفز (بلاتينيوم) ، يتم فصل إلكترونين في ذرة الهيدروجين ، ويتم جذب هذين الإلكترونين بواسطة القطب الموجب لتوليد تيار من خلال دائرة خارجية ، والهيدروجين الذي يفقد الإلكترونات يمكن للأيونات (البروتونات) أن تمر عبر غشاء تبادل البروتون (أي المحلول الكهربائي الصلب) وتتحد مع ذرات الأكسجين والإلكترونات لتكوين الماء عند القطب الموجب. نظرًا لأنه يمكن الحصول على الأكسجين من الهواء ، طالما يتم توفير الهيدروجين باستمرار للقطب السالب ويتم سحب الماء (البخار) في الوقت المناسب ، يمكن لخلية الوقود توفير الكهرباء باستمرار.
لأن خلية الوقود تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية للوقود مباشرة إلى طاقة كهربائية ، دون المرور بعملية الاحتراق ، فهي غير مقيدة بدورة كارنو. في الوقت الحالي ، تبلغ كفاءة تحويل الوقود والكهرباء لنظام خلايا الوقود 45٪ إلى 60٪ ، بينما تبلغ كفاءة توليد الطاقة الحرارية والطاقة النووية حوالي 30٪ إلى 40٪.
6. بطارية الحالة الصلبة
دخلت بطارية الحالة الصلبة أيضًا مجال الرؤية لمعظم الناس. في الواقع ، إنها نفس بطارية الليثيوم السائلة الحالية من حيث المبدأ. يتمثل الاختلاف الأكبر في أن الإلكتروليت يصبح حالة صلبة ، ويتم جمع المزيد من الأيونات المشحونة في مزايا الكثافة والهيكل. في أحد طرفيه ، يمكن إجراء تيار أكبر ، وبالتالي يتم تحسين سعة البطارية بشكل كبير.
هناك نوعان من السمات البارزة لبطاريات الحالة الصلبة. واحد هو كثافة الطاقة العالية. حققت العديد من المعامل 300-400 واط في الساعة / كجم ، وهو ما يعادل 2.5 إلى 3 مرات من بطاريات الليثيوم التقليدية. يتجنب خطر الاحتراق الناجم عن الحوادث مثل تمزق البطارية أو ارتفاع درجة الحرارة.
تحتوي بطاريات الحالة الصلبة أيضًا على أوجه قصور ، أي الموصلية المنخفضة الإجمالية والمقاومة الداخلية الكبيرة وسرعة الشحن البطيئة. بالنسبة لكيفية شحن سيارة Fisker الأمريكية لمدة دقيقة واحدة ويصل مداها إلى 1 كيلومتر ، فهذا هو سرها الأساسي.
بطارية طاقة جديدة: بطارية ليثيوم فوسفات الحديد ذات الدورة العميقة
بطاريات دورة عميقة مع BMS lifepo4 بطارية ليثيوم
درجة حرارة منخفضة 24V 60AH بطارية LiFePO4 دورة عميقة
درجة حرارة منخفضة 48V 50AH بطارية LiFePO4 دورة عميقة
درجة حرارة منخفضة 48V 100AH بطارية LiFePO4 دورة عميقة
درجة حرارة منخفضة 48V 200AH بطارية LiFePO4 دورة عميقة
درجة حرارة منخفضة 12V 200ah دورة عميقة بطارية LiFePO4
