stringtranslate.com

Аккумулятор электромобиля

Nissan Leaf в разрезе, показывающий часть аккумулятора, 2009 г.

Аккумуляторная батарея электромобиля — это перезаряжаемая батарея, используемая для питания электродвигателей аккумуляторного электромобиля (BEV) или гибридного электромобиля (HEV).

Обычно это литий-ионные аккумуляторы , которые рассчитаны на высокое отношение мощности к весу и плотность энергии . По сравнению с жидким топливом большинство современных технологий аккумуляторов имеют гораздо более низкую удельную энергию . Это увеличивает вес транспортных средств или сокращает их запас хода.

Li-NMC-аккумуляторы, использующие литий-никелевый марганцево-кобальтовый оксид, являются наиболее распространенными в электромобилях. Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LFP) находится на подъеме, достигнув 41% доли мирового рынка по емкости для электромобилей в 2023 году. [1] : 85  LFP-аккумуляторы тяжелее, но дешевле и более устойчивы. В то же время первые коммерческие легковые автомобили используют натрий-ионный аккумулятор (Na-ion), полностью избегая необходимости в критических минералах. [2]

Аккумулятор составляет значительную часть стоимости и воздействия на окружающую среду электромобиля. Рост в отрасли вызвал интерес к обеспечению этических цепочек поставок аккумуляторов , что представляет множество проблем и стало важной геополитической проблемой. Сокращение использования добываемого кобальта , который также требуется при переработке ископаемого топлива , было основной целью исследований. Ряд новых химических веществ конкурируют за вытеснение Li-NMC с (см. твердотельный аккумулятор ) производительностью выше 800 Вт·ч/кг в лабораторных испытаниях.

По состоянию на декабрь 2019 года , несмотря на большую зависимость от переработанных материалов, стоимость аккумуляторов для электромобилей снизилась на 87% с 2010 года в расчете на киловатт-час. [3]

Спрос на EVB превысил 750 ГВт·ч в 2023 году. [1] EVB имеют гораздо большую емкость, чем автомобильные батареи, используемые для запуска, освещения и зажигания (SLI) в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания. Средняя емкость батареи доступных моделей EV достигла от 21 до 123 кВт·ч в 2023 году со средним значением 80 кВт·ч. [4] [5]

Типы аккумуляторов электромобилей

Мужчина разрезает литий-ионный аккумулятор для использования в электромобиле.

По состоянию на 2024 год литий-ионный аккумулятор (LIB) с вариантами Li-NMC, LFP и Li-NCA доминирует на рынке электромобилей. Совокупная мировая производственная мощность в 2023 году достигла почти 2000 ГВт·ч, из которых 772 ГВт·ч были использованы для электромобилей в 2023 году. Большая часть производства базируется в Китае , где мощности увеличились на 45 % в том году. [1] : 17  Благодаря высокой плотности энергии и длительному сроку службы литий-ионные аккумуляторы стали ведущим типом аккумуляторов для использования в электромобилях. Первоначально они были разработаны и коммерциализированы для использования в ноутбуках и бытовой электронике. В современных электромобилях используются новые вариации литий-ионной химии, которые жертвуют удельной энергией и удельной мощностью для обеспечения огнестойкости, экологичности, быстрой зарядки и более длительного срока службы. Было показано, что эти варианты имеют гораздо более длительный срок службы. Например, литий-ионные элементы, содержащие одностенные углеродные нанотрубки (SWCNT), демонстрируют повышенную механическую прочность, подавляя деградацию и приводя к более длительному сроку службы батареи. [6] [7]

Литий-NMC

Литий-никелевые оксиды марганца и кобальта обеспечивают высокую производительность и стали мировым стандартом в производстве BEV с 2010-х годов. С другой стороны, эксплуатация необходимых минералов вызывает проблемы с окружающей средой. Недостатком традиционных батарей NMC является чувствительность к температуре, низкотемпературная производительность и ухудшение производительности со временем. [27] Из-за летучести органических электролитов, наличия сильно окисленных оксидов металлов и термической нестабильности анодного слоя SEI традиционные литий-ионные батареи представляют риск пожарной безопасности, если их проколоть или неправильно зарядить. Ранние элементы не принимали и не подавали заряд при очень низких температурах. В некоторых климатических условиях для их обогрева можно использовать обогреватели.

Литий-железо-фосфат (ЛФФ)

Литий -железо-фосфатная батарея имеет меньший диапазон, но она дешевле, безопаснее и более устойчива, чем батарея NMC. [28] Она не требует критически важных минералов марганца и кобальта . С 2023 года LFP стала ведущей технологией в Китае, в то время как доля рынка в Европе и Северной Америке остается ниже 10%. [1] : 86  LFP является доминирующим типом в области хранения энергии в сетях .

Титанат лития (LTO)

Литий-титанатные или литий-титан-оксидные (LTO) батареи известны своим высоким профилем безопасности, сниженным риском теплового разгона и эффективной работой в широком диапазоне температур. [29] LTO батареи имеют впечатляющий срок службы, часто превышающий 10 000 циклов заряда-разряда. [30] Они также обладают возможностью быстрой зарядки благодаря высокому принятию заряда. [31] Однако они имеют более низкую плотность энергии по сравнению с другими литий-ионными батареями . [32]

Натрий-ионный

Натрий -ионная батарея полностью избегает критических материалов. [33] Из-за высокой доступности натрия , который входит в состав соленой воды, прогнозы затрат низкие. В начале 2024 года различные китайские производители начали поставку своих первых моделей. [2] Аналитики видят высокий потенциал для этого типа, особенно для использования в небольших электромобилях, велосипедах и трехколесных транспортных средствах. [34]

Будущие типы

Несколько типов находятся в стадии разработки.

Устаревшие типы

Свинцово-кислотный

В 20 веке большинство электромобилей использовали залитые свинцово-кислотные батареи из-за их зрелой технологии, высокой доступности и низкой стоимости. Свинцово-кислотные батареи питали такие ранние современные электромобили, как оригинальные версии EV1 1996 года . Существует два основных типа свинцово-кислотных батарей: автомобильные стартерные батареи и батареи глубокого цикла , которые обеспечивают непрерывную электроэнергию для работы электромобилей, таких как вилочные погрузчики или гольф-кары. [35] Батареи глубокого цикла также используются в качестве вспомогательных батарей в транспортных средствах для отдыха, но они требуют другой, многоступенчатой ​​зарядки. Разрядка ниже 50% может сократить срок службы батареи. [36] Залитые батареи требуют проверки уровня электролита и периодической замены воды, которая выделяется в виде газов во время обычного цикла зарядки. Электромобили со свинцово-кислотными батареями способны проехать до 130 км (81 миля) на одной зарядке.

Никель-металлгидридный (NiMH)

Модуль аккумуляторной батареи GM Ovonic NiMH

Никель-металл-гидридные аккумуляторы считаются зрелой технологией . [37] Хотя они менее эффективны (60–70%) при зарядке и разрядке, чем даже свинцово-кислотные, они имеют более высокую удельную энергию 30–80 Вт·ч/кг. При правильном использовании никель-металл-гидридные аккумуляторы могут иметь исключительно долгий срок службы, как было продемонстрировано при их использовании в гибридных автомобилях и в сохранившихся электромобилях Toyota RAV4 первого поколения NiMH , которые по-прежнему хорошо работают после 100 000 миль (160 000 км) и более десятилетия службы. К недостаткам относятся привередливые циклы зарядки и плохая производительность в холодную погоду. [ необходима цитата ] GM Ovonic произвела аккумулятор NiMH, используемый во втором поколении EV-1. [38] Прототипы NiMH-EV обеспечивали запас хода до 200 км (120 миль).

Зебра

Натрий-никелевый хлорид или аккумулятор «Zebra» использовался в ранних электромобилях между 1997 и 2012 годами. В качестве электролита он использует расплавленную соль хлоралюмината натрия (NaAlCl4 ) . Его удельная энергия составляет 120 Вт·ч/кг. Поскольку аккумулятор необходимо нагревать для использования, холодная погода не сильно влияет на его работу, за исключением увеличения расходов на отопление. Аккумуляторы Zebra могут работать в течение нескольких тысяч циклов зарядки и нетоксичны. К недостаткам аккумулятора Zebra относятся низкая удельная мощность (<300 Вт/кг) и необходимость нагрева электролита примерно до 270 °C (518 °F), что приводит к потере энергии, создает трудности при длительном хранении заряда и является потенциально опасным. [39]

Другие устаревшие типы

Другие типы аккумуляторных батарей, использовавшихся в ранних электромобилях, включают:

Архитектура и интеграция аккумулятора

Серия CTx:

Цепочка поставок

Географическое распределение глобальной цепочки поставок аккумуляторов [8] : 58 

Жизненный цикл литиевых аккумуляторов для электромобилей

На первом этапе материалы [44] добываются в разных частях света, включая Австралию , [45] Россию , [46] Новую Каледонию и Индонезию . [47] [48] На всех следующих этапах в настоящее время доминирует Китай . После того, как материалы очищаются на заводах предварительной обработки, компании по производству аккумуляторов покупают их, изготавливают аккумуляторы и собирают их в блоки. Компании по производству автомобилей покупают их и устанавливают в автомобили. Чтобы решить проблему воздействия этого процесса на окружающую среду, цепочка поставок все больше фокусируется на устойчивости, прилагая усилия по снижению зависимости от редкоземельных минералов и улучшению переработки. [49]

Производство

В процессе производства аккумуляторов для электромобилей в основном есть три этапа: производство материалов, производство ячеек и интеграция, как показано на графике «Процесс производства аккумуляторов для электромобилей» серым, зеленым и оранжевым цветом соответственно. Этот показанный процесс не включает производство аппаратных средств ячеек, т. е. корпусов и токосъемников. В процессе производства материалов сначала смешиваются активный материал, добавки для повышения проводимости, полимерное связующее и растворитель. После этого они наносятся на токосъемники, готовые к процессу сушки. На этом этапе методы изготовления активных материалов зависят от электрода и химии.

В качестве катодов в основном используются оксиды переходных металлов, например, оксиды лития, никеля, марганца, кобальта (Li-NMC), или фосфаты лития, например, фосфаты лития и железа (LFP). Самым популярным материалом для анодов является графит. Однако в последнее время многие компании начали производить смешанные анодные соединения Si (Sila Nanotech, ProLogium ) и анодные соединения Li (Cuberg, Solid Power).

В общем, для производства активных материалов существует три этапа: подготовка материалов, обработка материалов и очистка. Шмуч и др. более подробно рассмотрели производство материалов. [50]

Процесс производства аккумуляторов для электромобилей

На этапе производства ячейки подготовленный электрод будет обработан до желаемой формы для упаковки в цилиндрическом, прямоугольном или мешковом формате. Затем после заполнения электролитами и герметизации ячеек ячейки батареи осторожно циклируются для формирования SEI, защищающего анод. Затем эти батареи собираются в пакеты, готовые к интеграции в транспортное средство.

Повторное использование и перепрофилирование

Когда аккумуляторная батарея электромобиля деградирует до 70–80 % от своей первоначальной емкости, она считается достигшей конца срока службы. Одним из методов утилизации отходов является повторное использование батареи. Повторное использование батареи для стационарного хранения позволяет извлечь больше ценности из аккумуляторной батареи, одновременно снижая воздействие на жизненный цикл на кВт·ч.

Неравномерная и нежелательная деградация батареи происходит во время работы электромобиля в зависимости от температуры во время работы и схем зарядки/разрядки. Каждая ячейка батареи может деградировать по-разному во время работы. В настоящее время информация о состоянии здоровья (SOH) из системы управления батареей (BMS) может быть извлечена на уровне пакета, но не на уровне ячейки. Инженеры могут смягчить деградацию, спроектировав систему терморегулирования следующего поколения. Для обеспечения качества аккумуляторной батареи можно использовать электрохимическую импедансную спектроскопию (EIS). [51] [52]

Примеры проектов хранения с использованием бывших в употреблении аккумуляторов электромобилей. Адаптировано из Awan [51]

Разборка модулей и ячеек требует больших затрат времени и средств. Модуль должен быть полностью разряжен. Затем пакет должен быть разобран и перенастроен для удовлетворения потребностей в мощности и энергии для второго жизненного цикла. Компания по восстановлению может продать или повторно использовать разряженную энергию из модуля, чтобы снизить стоимость этого процесса. Для повышения безопасности процесса демонтажа используются роботы. [51] [53]

Технология аккумуляторов непрозрачна и не имеет стандартов. Поскольку разработка аккумуляторов является основной частью электромобиля, производителю сложно маркировать точную химию катода, анода и электролитов на упаковке. Кроме того, емкость и конструкция ячеек и упаковок меняются ежегодно. Восстанавливающей компании необходимо тесно сотрудничать с производителем, чтобы своевременно обновлять эту информацию. С другой стороны, правительство может установить стандарт маркировки. [51]

Наконец, стоимость аккумуляторов снизилась быстрее, чем прогнозировалось. Восстановленный блок может оказаться менее привлекательным для рынка, чем новые аккумуляторы. [51]

Тем не менее, было несколько успехов в применении вторичной жизни, как показано в примерах проектов хранения с использованием вторичной жизни аккумуляторов электромобилей. Они используются в менее требовательных стационарных приложениях хранения в качестве пикового сглаживания или дополнительного хранилища для возобновляемых источников генерации. [51]

Переработка

Примеры современных предприятий по переработке литий-ионных аккумуляторов. Адаптировано из Awan [51]

Хотя срок службы батареи может быть продлен за счет возможности вторичного использования, в конечном итоге батареи электромобилей необходимо перерабатывать. В настоящее время перерабатываемость не является важным фактором при проектировании для производителей батарей, и в 2019 году только 5% батарей электромобилей были переработаны. [54] Однако замыкание цикла чрезвычайно важно. Не только из-за прогнозируемого сокращения поставок никеля , кобальта и лития в будущем, переработка батарей электромобилей также имеет потенциал для максимизации экологической выгоды. Сюй и др. предсказали, что в сценарии устойчивого развития литий, кобальт и никель достигнут или превзойдут количество известных запасов в будущем, если не будет переработка. [55] Сье и Уитакр обнаружили, что путем развертывания переработки батарей можно избежать некоторых выбросов парниковых газов (ПГ) от добычи полезных ископаемых. [56]

Во многих странах технологии BEV не имеют устоявшейся структуры переработки, что делает использование BEV и другого работающего от батарей электрооборудования большим расходом энергии, в конечном итоге увеличивая выбросы CO2 , особенно в странах, где отсутствуют возобновляемые источники энергии. [57]

Во всем мире было предпринято много усилий для содействия развитию и внедрению технологий переработки. В США Департамент энергетических транспортных технологий (VTO) организовал два проекта, направленных на инновации и практичность процессов переработки. Центр исследований и разработок ReCell Lithium Recycling объединяет три университета и три национальные лаборатории для разработки инновационных и эффективных технологий переработки. В частности, метод прямой катодной переработки был разработан центром ReCell. С другой стороны, VTO также учредил премию за переработку аккумуляторов, чтобы стимулировать американских предпринимателей находить инновационные решения для решения текущих проблем. [58]

Переработка аккумуляторов электромобилей помогает извлекать ценные материалы, такие как литий, кобальт, никель и редкоземельные элементы , что снижает потребность в новой добыче и сохраняет природные ресурсы, а также уменьшает воздействие на окружающую среду, связанное с производством аккумуляторов, за счет минимизации воздействия горнодобывающей промышленности, потребления энергии и выбросов парниковых газов. [ необходима ссылка ]

Переработка против добычи

Выбросы при переработке аккумуляторов в соответствии со средней электросетью США. (a,b) для цилиндрических элементов и (c,d) для пакетных элементов. Адаптировано из Ciez и Whitacre. [56]

Чтобы глубже понять жизненный цикл аккумуляторов электромобилей, важно проанализировать выбросы, связанные с различными фазами. Используя цилиндрические элементы NMC в качестве примера, Сье и Уитакер обнаружили, что около 9 кг CO 2 e кг аккумулятор - 1 выбрасывается во время предварительной обработки сырья и производства аккумуляторов в средней электросети США. Большая часть выбросов приходится на подготовку материалов, на которую приходится более 50% выбросов. Если используется пакетный элемент NMC, общий выброс увеличивается почти до 10 кг CO 2 e кг аккумулятор - 1 , в то время как производство материалов по-прежнему составляет более 50% выбросов. [56] На этапе управления окончанием срока службы процесс восстановления добавляет мало выбросов к выбросам жизненного цикла. С другой стороны, процесс переработки, как предполагают Сье и Уитакер, выбрасывает значительное количество ПГ. Как показано на графиках выбросов переработки аккумуляторов a и c, выбросы процесса переработки различаются в зависимости от различных процессов переработки, различной химии и различного форм-фактора. Таким образом, чистый объем выбросов, которых удалось избежать по сравнению с отсутствием переработки, также зависит от этих факторов. На первый взгляд, как показано на графиках b и d, прямой процесс переработки является наиболее идеальным процессом для переработки аккумуляторов с ячейками в пакетиках, в то время как гидрометаллургический процесс наиболее подходит для аккумуляторов цилиндрического типа. Однако с учетом показанных погрешностей нельзя с уверенностью выбрать лучший подход. Стоит отметить, что для химии литий-железо-фосфатов (LFP) чистая выгода отрицательная. Поскольку в элементах LFP отсутствуют кобальт и никель, производство которых является дорогостоящим и энергоемким, их добыча более энергоэффективна. В целом, помимо содействия росту одного сектора, необходимо предпринять более комплексные усилия для сокращения выбросов за жизненный цикл аккумуляторов электромобилей. Конечный общий запас редкоземельных материалов, по-видимому, может оправдать необходимость переработки. Но экологическая выгода переработки требует более тщательного изучения. Исходя из современной технологии переработки, чистая выгода переработки зависит от форм-факторов, химии и выбранного процесса переработки.

Воздействие на окружающую среду

Переход на электромобили, по оценкам, потребует в 87 раз больше, чем в 2015 году, определенных металлов к 2060 году, которые необходимо добывать изначально, а переработка покроет часть спроса в будущем. [59] Согласно исследованию МЭА 2021 года, поставки минералов должны увеличиться с 400 килотонн в 2020 году до 11 800 килотонн в 2040 году, чтобы покрыть спрос на электромобили. Это увеличение создает ряд ключевых проблем: от цепочки поставок, поскольку 60% производства сосредоточено в Китае, до значительного воздействия на климат [ нужна цитата для проверки ] и окружающую среду в результате такого большого увеличения добычи полезных ископаемых. [60] Однако 45% спроса на нефть в 2022 году приходилось на автомобильный транспорт, а аккумуляторы могут сократить его до 20% к 2050 году, [61] что позволит сэкономить в сотни раз больше сырья, чем использовалось для производства аккумуляторов. [62]

Добыча никеля , меди и кобальта в развивающихся странах, таких как Филиппины , [63] Демократическая Республика Конго , [64] и Индонезия, является спорной из-за разрушительного воздействия, которое она наносит окружающей среде. [65] [66] Добыча никеля внесла значительный вклад в вырубку лесов в Индонезии . [67]

Стоимость батареи

Средняя стоимость аккумуляторов снизилась на 90% с 2010 года благодаря достижениям в области химии и производства аккумуляторов. [8] : 3  Аккумуляторы составляют значительную часть общей стоимости электромобиля, часто составляя до 30-40% от общей цены транспортного средства. Однако стоимость аккумуляторов для электромобилей неуклонно снижается на протяжении многих лет из-за достижений в области технологий, экономии за счет масштаба и усовершенствований в производственных процессах. Аккумуляторы для электромобилей обычно поставляются с гарантией, охватывающей определенное количество лет или миль, что отражает уверенность в их долговечности и надежности с течением времени. [ необходима цитата ]

паритет электромобилей

Цены на аккумуляторы упали, учитывая экономию за счет масштаба и новые химические элементы, повышающие плотность энергии. [68] Однако общее инфляционное давление и рост стоимости сырья и компонентов сдерживали снижение цен в начале 2020-х годов. [68]

Паритет стоимости

Одна проблема — это цена покупки, другая — это общая стоимость владения. Общая стоимость владения электромобилями часто ниже, чем у бензиновых или дизельных автомобилей. [69] В 2024 году Gartner предсказал, что к 2027 году производство электромобилей следующего поколения в среднем будет дешевле, чем производство сопоставимых автомобилей с ДВС. [70] В Китае электромобили сейчас дешевле, чем сопоставимые автомобили с двигателем внутреннего сгорания. [71] Развитие обусловлено субсидиями на китайском рынке. США защищают своих производителей тарифами , в ЕС это обсуждается. Это может задержать паритет затрат.

Диапазон паритета

Вес аккумулятора электромобиля является ограничивающим фактором для достижения паритета дальности. Дизель и бензин имеют более чем в 50 раз большую плотность энергии, чем современные аккумуляторы электромобилей.


На практике скорость зарядки важнее емкости аккумулятора (см. раздел «Подзарядка»). Типичные аккумуляторы электромобилей в легковых автомобилях весят от 300 до 1000 кг (от 660 до 2200 фунтов) [73], что обеспечивает запас хода от 150 до 500 км (от 90 до 310 миль) в зависимости от температуры, стиля вождения и типа автомобиля.

Даже при том же запасе хода, что и у среднестатистического автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, покупатели должны быть уверены в наличии широко доступных и совместимых зарядных станций для их транспортных средств. [74]

По состоянию на 2024 год дальность полета электросудов и больших самолетов меньше, чем у судов с двигателем внутреннего сгорания. Для электрификации всего судоходства необходима стандартизированная многомегаваттная зарядка. [75] Но иногда батареи можно менять местами, например, для речного судоходства. [76] По состоянию на 2024 год дальность полета чисто электрических больших самолетов свыше 1000 км не ожидается в течение десятилетия — это означает, что для более чем половины регулярных рейсов паритет дальности не может быть достигнут. [77]

Специфика

Внутренние компоненты

Аккумуляторная батарея на крыше электробуса
Электрогрузовик e-Force One. Аккумуляторная батарея между осями.
Цилиндрическая ячейка (18650) перед сборкой
Электроника для мониторинга литий-ионных аккумуляторов (защита от перезаряда и переразряда)

Конструкции аккумуляторных батарей для электромобилей (ЭМ) сложны и сильно различаются в зависимости от производителя и конкретного применения. Однако все они включают комбинацию нескольких простых механических и электрических компонентных систем, которые выполняют основные требуемые функции батареи. [ необходима цитата ]

Фактические элементы аккумуляторной батареи могут иметь различную химию, физическую форму и размеры в зависимости от предпочтений различных производителей батарей. Аккумуляторные батареи всегда будут включать в себя множество дискретных ячеек, соединенных последовательно и параллельно для достижения общих требований к напряжению и току батареи. Аккумуляторные батареи для всех электромобилей с электроприводом могут содержать несколько сотен отдельных ячеек. Каждая ячейка имеет номинальное напряжение 3-4 вольта в зависимости от ее химического состава. [ необходима цитата ]

Для облегчения производства и сборки большой стек ячеек обычно группируется в более мелкие стеки, называемые модулями. Несколько таких модулей помещаются в один пакет. Внутри каждого модуля ячейки свариваются вместе, чтобы завершить электрический путь для тока. Модули также могут включать охлаждающие механизмы, температурные мониторы и другие устройства. Модули должны оставаться в определенном температурном диапазоне для оптимальной производительности. [78] В большинстве случаев модули также позволяют контролировать напряжение, вырабатываемое каждым элементом батареи в стеке, с помощью системы управления батареями (BMS). [79]

Стек аккумуляторных элементов имеет главный предохранитель, который ограничивает ток пакета при коротком замыкании. «Сервисная заглушка» или «сервисный разъединитель» могут быть удалены, чтобы разделить стек аккумуляторных элементов на две электрически изолированные половины. При удалении сервисной заглушки открытые основные клеммы аккумулятора не представляют высокой потенциальной электрической опасности для сервисных техников. [79] [80]

Аккумуляторная батарея также содержит реле или контакторы, которые управляют распределением электрической мощности аккумуляторной батареи на выходные клеммы. В большинстве случаев будет минимум два главных реле, которые соединяют стек аккумуляторных элементов с главными положительными и отрицательными выходными клеммами батареи, которые затем подают высокий ток на электродвигатель привода. Некоторые конструкции батарей включают альтернативные пути тока для предварительной зарядки системы привода 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. [79] [80]

Аккумуляторная батарея также содержит множество датчиков температуры, напряжения и тока. Сбор данных с датчиков батареи и активация реле батареи осуществляется блоком мониторинга батареи (BMU) или BMS. BMS также отвечает за связь с транспортным средством за пределами аккумуляторной батареи. [79]

Перезарядка

Аккумуляторы в BEV необходимо периодически подзаряжать. BEV заряжаются от электросети дома или с помощью пункта подзарядки . Энергия вырабатывается из различных внутренних ресурсов, таких как уголь , гидроэлектроэнергия , ядерная энергия , природный газ , фотоэлектрические панели солнечных батарей и ветер .

При использовании подходящих источников питания хороший срок службы аккумулятора обычно достигается при скорости зарядки, не превышающей половину емкости аккумулятора в час («0,5С»), [81] таким образом, для полной зарядки требуется два или более часов, но даже для аккумуляторов большой емкости доступна более быстрая зарядка. [82]

Время зарядки дома ограничено мощностью бытовой розетки , если не выполнены специальные электромонтажные работы. В США, Канаде, Японии и других странах с  напряжением 120 В обычная бытовая розетка обеспечивает 1,5 киловатта . В других странах с напряжением 230 В может быть обеспечено от 7 до 14 киловатт ( однофазное напряжение  230 В и трехфазное напряжение 400 В соответственно). В Европе подключение к сети 400 В (трехфазное напряжение 230 В) становится все более популярным, поскольку в новых домах отсутствует подключение к природному газу из-за правил безопасности Европейского союза. [ необходима цитата ]    

Новые данные показали, что воздействие тепла и использование быстрой зарядки способствуют деградации литий-ионных аккумуляторов больше, чем возраст и фактическое использование, и что средняя батарея электромобиля сохранит 90% своей первоначальной емкости после шести лет и шести месяцев эксплуатации. Например, батарея в Nissan Leaf будет деградировать в два раза быстрее, чем батарея в Tesla, потому что у Leaf нет активной системы охлаждения для своей батареи. [83]

Время перезарядки

Кривые зарядки электромобилей на зарядных устройствах мощностью 300 кВт [84]

При быстрой подзарядке беспокойство об ограниченном диапазоне поездок теряет актуальность, поскольку продолжительность остановок на общественных зарядных станциях может быть сведена к минимуму. Растет сеть зарядок электромобилей [85] с мощностью постоянного тока 150 кВт и более, что может добавить до 300 км запаса хода в течение типичного 30-минутного перерыва. Скорость зарядки зависит от мощности зарядной станции и максимальной нагрузки, которую может выдержать конкретная модель электромобиля. При зарядке более 50% скорость зарядки обычно замедляется. Типичные мощности быстрой зарядки составляют от 30 до 80 кВт. [84] Зарядка дома или на небольших зарядных станциях с использованием переменного тока обычно занимает несколько часов. Таблица предполагает типичное потребление 15 кВт·ч на 100 км и учитывает, что водители в любом случае должны делать перерыв каждые 300 км.

Соединители

Зарядное устройство может быть подключено к автомобилю двумя способами. Первый способ — это прямое электрическое соединение, известное как кондуктивное соединение . Это может быть просто подключение сетевого шнура к защищенной от непогоды розетке через специальные кабели высокой емкости с разъемами для защиты пользователя от высокого напряжения . Современным стандартом для зарядки автомобиля с помощью штекера является кондуктивный разъем SAE  1772 (IEC  62196 Тип  1) в США. ACEA выбрала 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. [ необходима цитата ]

Второй подход известен как индуктивная зарядка . Специальная «лопасть» вставляется в слот на автомобиле. Лопасть представляет собой одну обмотку трансформатора , в то время как другая встроена в автомобиль. Когда лопасть вставлена, она замыкает магнитную цепь, которая обеспечивает питание аккумуляторной батареи. В одной системе индуктивной зарядки одна обмотка прикреплена к днищу автомобиля, а другая остается на полу гаража. Преимущество индуктивного подхода заключается в том, что нет возможности поражения электрическим током, поскольку нет открытых проводников, хотя блокировки, специальные разъемы и детекторы замыкания на землю могут сделать кондуктивную связь почти такой же безопасной. Индуктивная зарядка также может снизить вес автомобиля, перемещая больше компонентов зарядки за борт. [88] Сторонник индуктивной зарядки из Toyota утверждал в 1998 году, что общая разница в стоимости была минимальной, в то время как сторонник кондуктивной зарядки из Ford утверждал, что кондуктивная зарядка более эффективна с точки зрения затрат. [88]

Места подзарядки

По состоянию на июнь 2024 года по всему миру насчитывается более 200 000 точек и 400 000 станций зарядки электромобилей. [89]

Дальность хода до подзарядки

Диапазон BEV зависит от количества и типа используемых батарей. Вес и тип транспортного средства, а также рельеф местности, погода и производительность водителя также оказывают влияние, как и на пробег традиционных транспортных средств . Производительность преобразования электромобиля зависит от ряда факторов, включая химию батареи. Электромобили, оснащенные литий-ионными батареями, обеспечивают 320–540 км (200–340 миль) запаса хода на одной зарядке. [90]

Внутреннее сопротивление некоторых аккумуляторов может значительно увеличиваться при низкой температуре [91] , что может привести к заметному сокращению запаса хода транспортного средства и срока службы аккумулятора.

С системой переменного тока или усовершенствованной системой постоянного тока рекуперативное торможение может увеличить диапазон 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 рельефа местности. [ необходима цитата ]

Электромобили (включая автобусы и грузовики) также могут использовать прицепы с генераторными установками и толкаемые прицепы для увеличения дальности при желании без дополнительного веса при обычном использовании на короткие расстояния. Разряженные прицепы-корзины можно заменить на заряженные в пути. Если они сдаются в аренду, то расходы на техническое обслуживание могут быть переложены на агентство.

Прицепы

Дополнительная аккумуляторная батарея, перевозимая в прицепах, может увеличить общий запас хода транспортного средства, но также увеличивает потерю мощности из-за аэродинамического сопротивления , увеличивает эффекты переноса веса и снижает тяговую способность.

Замена и удаление

Альтернативой перезарядке является замена разряженных или почти разряженных аккумуляторов (или модулей расширения диапазона аккумуляторов ) на полностью заряженные аккумуляторы. Это называется заменой аккумуляторов и делается на станциях обмена . [92]

Особенности станций обмена включают в себя: [93]

  1. Потребителя больше не беспокоят вопросы стоимости аккумулятора, его жизненного цикла, технологии, обслуживания или гарантии;
  2. Замена происходит гораздо быстрее, чем зарядка: оборудование для замены аккумуляторов, созданное фирмой Better Place, продемонстрировало автоматическую замену менее чем за 60 секунд; [94]
  3. Подстанции обмена повышают возможность распределенного хранения энергии через электросеть;

Опасения по поводу станций обмена включают:

  1. Возможность мошенничества (качество батареи можно измерить только за полный цикл разрядки; срок службы батареи можно измерить только за повторные циклы разрядки; участники сделки обмена не могут знать, получают ли они изношенную или менее эффективную батарею; качество батареи со временем ухудшается медленно, поэтому изношенные батареи будут постепенно поступать в систему)
  2. Нежелание производителей стандартизировать доступ к оборудованию с открытым исходным кодом и детали реализации батареи, [95] поэтому пользователи должны искать фирменную станцию
  3. Проблемы безопасности [95]

Транспортное средство-сеть

Интеллектуальная сеть позволяет электромобилям поставлять электроэнергию в сеть в любое время, в частности:

Безопасность

Вопросы безопасности аккумуляторных электромобилей в значительной степени регулируются международным стандартом ISO 6469. Этот стандарт разделен на три части:

Пожарные и спасатели проходят специальную подготовку для работы с более высокими напряжениями и химикатами, которые встречаются в авариях с электрическими и гибридными электромобилями. Хотя аварии с BEV могут представлять необычные проблемы, такие как пожары и испарения, возникающие из-за быстрой разрядки аккумулятора, многие эксперты сходятся во мнении, что батареи BEV безопасны в коммерческих транспортных средствах и при столкновениях сзади, и безопаснее, чем автомобили с бензиновым двигателем и задними бензобаками. [96]

Обычно тестирование производительности аккумулятора включает определение:

Тестирование производительности имитирует циклы езды для трансмиссий аккумуляторных электромобилей (BEV), гибридных электромобилей (HEV) и подключаемых гибридных электромобилей (PHEV) в соответствии с требуемыми спецификациями автопроизводителей ( OEM ). Во время этих циклов езды можно осуществлять контролируемое охлаждение батареи, имитируя 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. [35]

Патенты

Патенты могут использоваться для подавления разработки или внедрения технологии аккумуляторов. Например, патенты, относящиеся к использованию никель-металл-гидридных ячеек в автомобилях, принадлежали ответвлению Chevron Corporation , нефтяной компании, которая сохраняла право вето на любую продажу или лицензирование технологии NiMH. [97] [98]

Исследования, разработки и инновации

По состоянию на декабрь 2019 года планируется инвестировать миллиарды евро в исследования по улучшению аккумуляторов по всему миру. [99] [100]

Исследователи предложили некоторые конструктивные решения для бесконтактных зарядных устройств BEV. Системы передачи индуктивно связанной мощности (ICPT) созданы для эффективной передачи мощности от первичного источника (зарядной станции) к одному или нескольким вторичным источникам (BEV) бесконтактным способом с помощью магнитной связи. [101]

Европа планирует крупные инвестиции в разработку и производство аккумуляторов для электромобилей, а Индонезия также намерена производить аккумуляторы для электромобилей в 2023 году, приглашая китайскую компанию по производству аккумуляторов GEM и Contemporary Amperex Technology Ltd инвестировать в Индонезию. [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109]

Суперконденсаторы

Электрические двухслойные конденсаторы (или «ультраконденсаторы») используются в некоторых электромобилях, таких как концептуальный прототип AFS Trinity, для хранения быстродоступной энергии с их высокой удельной мощностью, чтобы поддерживать батареи в безопасных пределах резистивного нагрева и продлевать срок их службы. [110] [111]

Поскольку имеющиеся в продаже суперконденсаторы имеют низкую удельную энергию, ни в одном серийном электромобиле не используются исключительно суперконденсаторы.

В январе 2020 года Илон Маск , генеральный директор Tesla , заявил, что достижения в технологии литий-ионных аккумуляторов сделали ультраконденсаторы ненужными для электромобилей. [112]

Продвижение в Соединенных Штатах

2 мая 2022 года президент Байден объявил, что администрация начнет план стоимостью 3,16 млрд долларов по стимулированию внутреннего производства и переработки аккумуляторов в рамках более масштабных усилий по переходу страны от автомобилей с бензиновым двигателем к электромобилям. Цель администрации Байдена — к 2030 году сделать половину автомобилей в США электрическими. [113]

Закон о снижении инфляции , принятый 16 августа 2022 года, направлен на стимулирование производства чистой энергии с помощью потребительского налогового кредита в размере 7500 долларов для электромобилей с батареями, произведенными в США, и субсидий для заводов по производству электромобилей. К октябрю 2022 года было объявлено о миллиардах долларов инвестиций для более чем двух десятков заводов по производству батарей в США, в результате чего некоторые комментаторы прозвали Средний Запад «Поясом батарей». [114] [115]

Смотрите также

Списки

Связанный

Ссылки

  1. ^ abcdefghijkl "Global EV Outlook 2024". Париж: IEA. 2024. Получено 12 мая 2024 г.
  2. ^ ab Johnson, Peter (5 января 2024 г.). «BYD начинает строительство своего первого завода по производству натрий-ионных аккумуляторов для электромобилей». Electrek.
  3. ^ «Цены на аккумуляторы падают, что является хорошей новостью для электромобилей». Marketplace . 3 декабря 2019 г. . Получено 25 апреля 2020 г. .
  4. ^ "Статистика моделей электромобилей". EU European Alternative Fuels Observatory . Получено 26 мая 2024 г.
  5. ^ "Полезная емкость аккумулятора полностью электрических транспортных средств". База данных электромобилей . Получено 27 мая 2024 г.
  6. ^ О, Хесон; Ким, Гю-Сан; Хван, Бён Ун; Банг, Джиюн; Ким, Джинсу; Чон, Кён-Мин (1 июля 2024 г.). «Разработка осуществимого и масштабируемого метода производства электродов литий-ионных аккумуляторов на основе ПТФЭ без растворителей». Chemical Engineering Journal . 491 : 151957. doi : 10.1016/j.cej.2024.151957. ISSN  1385-8947.
  7. ^ Dressler, RA; Dahn, JR (март 2024 г.). «Исследование механизмов отказа литий-ионных карманных ячеек с композитными отрицательными электродами из кремния/графита и проводящей добавкой из однослойной углеродной нанотрубки». Журнал электрохимического общества . 171 (3): 030532. doi :10.1149/1945-7111/ad3398. ISSN  1945-7111.
  8. ^ abcdefgh «Батареи и безопасные энергетические переходы». Париж: МЭА. 2024.
  9. ^ ab "NMC против LFP: безопасность и производительность в эксплуатации". Power Up. 21 ноября 2023 г.
  10. ^ abc "Шесть важнейших химических составов литий-ионных аккумуляторов". Электроника для вас. 25 января 2023 г.
  11. ^ ab Kane, Mark. "VW-Related Guoxuan High-Tech Launches Record-Setting 210 Wh/kg LFP Battery Cells". Внутри электромобилей . Получено 12 мая 2024 г.
  12. ^ abcd Стефан, Аннегрет; Хеттесхаймер, Тим; Ниф, Кристоф; Шмальц, Томас; Стефан, Максимилиан; Линк, Штеффен; Хейцманн, Ян Лука; Тильманн, Аксель (2023). «Дорожная карта альтернативных аккумуляторных технологий на период до 2030 года». Институт систем и инноваций Фраунгофера. doi : 10.24406/publica-1342.
  13. ^ "Northvolt разрабатывает современную натрий-ионную батарею, подтвержденную на уровне 160 Вт·ч/кг". 23 ноября 2023 г. Получено 12 мая 2024 г.
  14. ^ Мэй, Джеффри Дж.; Дэвидсон, Алистер; Монахов, Борис (февраль 2018 г.). «Свинцовые батареи для хранения энергии коммунального назначения: обзор». Журнал хранения энергии . 15 : 145–157. Bibcode : 2018JEnSt..15..145M. doi : 10.1016/j.est.2017.11.008 .
  15. ^ Савина, Александра А.; Абакумов, Артем М. (2023). «Сравнительный анализ электрохимических параметров материала положительного электрода LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 для литий-ионных аккумуляторов». Heliyon . 9 (12): e21881. doi : 10.1016/j.heliyon.2023.e21881 . PMC 10709181 . PMID  38076166. 
  16. ^ «CATL представляет свою новейшую прорывную технологию, выпуская первое поколение натрий-ионных аккумуляторов». CATL. 21 июля 2021 г.
  17. ^ ab Colthorpe, Andy (27 ноября 2023 г.). «Средняя цена ячейки LFP опустилась ниже 100 долл. США/кВт·ч, поскольку цены на аккумуляторные батареи упали до рекордно низкого уровня в 2023 г.» energy-storage.net.
  18. ^ ab Wang, Brian (16 января 2024 г.). «Ценовая война аккумуляторов LFP для электромобилей при цене менее 56 долларов за кВт·ч в течение шести месяцев». NextBigFuture.
  19. ^ ab Натрий-ионные аккумуляторы 2024-2034: технологии, игроки, рынки и прогнозы. IDTechEx. 2023. ISBN 978-1-83570-006-8.
  20. ^ «Анализ стоимости литиевых LiFePO4 и свинцово-кислотных аккумуляторов». PowerTech.
  21. ^ «Свинцово-кислотные против литиевых аккумуляторов». Eco Tree Lithium. 22 июня 2022 г.
  22. ^ «Натрий-ионные аккумуляторы готовы к коммерциализации: для сетей, домов и даже компактных электромобилей». EnergyPost.eu. 11 сентября 2023 г.
  23. ^ Ван, Брайан (1 сентября 2023 г.). «Будущие натрий-ионные батареи могут быть в десять раз дешевле для хранения энергии». NextBigFuture.com . Получено 12 мая 2024 г.
  24. ^ ab "Сравнение количества циклов заряда-разряда литий-ионных и свинцово-кислотных аккумуляторов". Аккумуляторы Enertec. 28 ноября 2022 г. Получено 12 мая 2024 г.
  25. ^ "A123 подписывает сделку по разработке аккумуляторных батарей для электромобиля GM". 10 августа 2007 г. Получено 10 декабря 2016 г.
  26. ^ «Натрий-ионные аккумуляторы готовы к коммерциализации: для сетей, домов и даже компактных электромобилей». 11 сентября 2023 г.
  27. ^ Ялканен, К.; Каррпинен, К.; Скогстрем, Л.; Лаурила, Т.; Нисула, М.; Вуорилехто, К. (2015). «Циклическое старение коммерческих ячеек NMC/графитового пакета при разных температурах». Прикладная энергетика . 154 : 160–172. Бибкод : 2015ApEn..154..160J. doi :10.1016/j.apenergy.2015.04.110.
  28. ^ «Почему клетки LFP так привлекательны?». springerprofessional.de . 12 апреля 2024 г. Получено 13 апреля 2024 г.
  29. ^ Ву, Фэйсян; Чу, Фулу; Сюэ, Чжичен (2022). «Литий-ионные аккумуляторы». Энциклопедия хранения энергии . 4 :5–13. дои : 10.1016/B978-0-12-819723-3.00102-5. ISBN 978-0-12-819730-1. Получено 23 июня 2024 г. .
  30. ^ Коуи, Иван (21 января 2015 г.). «Все о батареях, часть 12: титанат лития (LTO)». EETimes . Получено 23 июня 2024 г. .
  31. ^ Ян, Сяо-Гуан; Чжан, Гуаншэн (2018). «Быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов при любых температурах». Труды Национальной академии наук . 115 (28): 7266–7271. doi : 10.1073/pnas.1807115115 . PMC 6048525. PMID  29941558 . 
  32. ^ Тренто, Чин (27 декабря 2023 г.). «Кобальт в аккумуляторах электромобилей: преимущества, проблемы и альтернативы». Stanford Advanced Materials . Получено 23 июня 2024 г.
  33. ^ «Глобальный прогноз развития электромобилей 2023: тенденции в области аккумуляторов». Париж: МЭА.
  34. ^ Стефан, Аннегрет (6 февраля 2024 г.). «Альтернативы литий-ионным аккумуляторам: потенциал и проблемы альтернативных аккумуляторных технологий». Институт системных и инновационных исследований Фраунгофера ISI.
  35. ^ ab Pradhan, SK; Chakraborty, B. (1 июля 2022 г.). «Стратегии управления батареями: важный обзор методов мониторинга состояния батареи». Журнал хранения энергии . 51 : 104427. doi : 10.1016/j.est.2022.104427. ISSN  2352-152X.
  36. ^ Барре, Гарольд (1997). Управление 12 Вольт: Как модернизировать, эксплуатировать и устранять неполадки в 12-вольтовых электрических системах . Summer Breeze Publishing. С. 63–65. ISBN 978-0-9647386-1-4.
  37. ^ "Никель-металлогидридные NiMH-аккумуляторы". mpoweruk.com . Получено 26 апреля 2020 г. .
  38. ^ "GM, Chevron и CARB однажды уничтожили единственный никель-металлгидридный электромобиль, сделают это снова — подключаемые электромобили и солнечная энергия снижают зависимость от иностранной нефти, живя без масла, мы рассматриваем варианты" . Получено 26 апреля 2020 г.
  39. ^ "Axeon получает заказ на 50 Zebra Packs для электромобиля Modec; Li-Ion UnderTesting". Green Car Congress . 24 ноября 2006 г. Получено 15 декабря 2019 г.
  40. ^ Курцвейл, Питер (1 января 2015 г.), Мосли, Патрик Т.; Гарче, Юрген (ред.), «Глава 16 — Хранение энергии в литиевых батареях: современное состояние, включая литий-воздушные и литий-серные системы», Электрохимическое хранение энергии для возобновляемых источников и балансировка сети , Амстердам: Elsevier, стр. 269–307, ISBN 978-0-444-62616-5, получено 15 декабря 2023 г.
  41. ^ ReportLinker (11 октября 2022 г.). «Отчет об исследовании отрасли интегрированных аккумуляторов CTP, CTC и CTB, 2022 г.». GlobeNewswire News Room (пресс-релиз) . Получено 26 июля 2024 г.
  42. ^ Battery, Bonnen (12 октября 2023 г.). «Современные технологии аккумуляторных батарей электромобилей и тенденции их развития». Bonnen Battery . Получено 26 июля 2024 г.
  43. ^ Университет, Semco (9 апреля 2024 г.). «Интеграция аккумуляторов электромобилей: выход за рамки». Университет Semco — Всё о литий-ионных аккумуляторах . Получено 26 июля 2024 г.
  44. ^ «Электромобили, аккумуляторы, кобальт и редкоземельные металлы». 25 октября 2017 г.
  45. ^ «В каждую батарею Tesla входит около 50 кг никеля, но мир не производит его в достаточном количестве, чтобы удовлетворить спрос». ABC . 15 августа 2022 г.
  46. ^ «Санкции Байдена против российской энергетики дают фору аккумуляторам электромобилей». CNN . 10 марта 2022 г.
  47. ^ «Беспорядки в Новой Каледонии еще больше погружают никелевый сектор в кризис». Франция 24. 28 мая 2024 г.
  48. ^ «Огромное строительство металлургических предприятий в Индонезии вырубает лес ради батарей». AP News . 15 июля 2024 г.
  49. ^ Лампо, Алессандро; Сильва, Сусана К. (1 января 2024 г.), ван Тулдер, Роб; Грогаард, Биргитте; Луннан, Рэнди (ред.), «Распространение технологий: выполнение обещаний аккумуляторных электромобилей», Деловые разговоры? Многонациональные корпорации на пути к устойчивому миру , Progress in International Business Research, т. 18, Emerald Publishing Limited, стр. 223–235, doi : 10.1108/s1745-886220240000018016, ISBN 978-1-83549-117-1, получено 5 августа 2024 г.
  50. ^ Шмух, Ричард; Вагнер, Ральф; Хёрпель, Герхард; Плаке, Тобиас; Зима, Мартин (апрель 2018 г.). «Характеристики и стоимость материалов для литиевых аккумуляторных автомобильных аккумуляторов». Энергия природы . 3 (4): 267–278. Бибкод : 2018NatEn...3..267S. дои : 10.1038/s41560-018-0107-2. ISSN  2058-7546. S2CID  139370819.
  51. ^ abcdefg Global EV Outlook 2020. 18 июня 2020 г. doi : 10.1787/d394399e-en. ISBN 9789264616226. S2CID  242162623.
  52. ^ Оценка технологий для повышения топливной экономичности легковых автомобилей — 2025–2035 гг. Издательство National Academies Press. 2021. doi : 10.17226/26092. ISBN 978-0-309-37122-3. S2CID  234202631.
  53. ^ Харпер, Гэвин; Соммервилл, Роберто; Кендрик, Эмма; Дрисколл, Лора; Слейтер, Питер; Столкин, Рустам; Уолтон, Аллан; Кристенсен, Пол; Хайдрих, Оливер; Ламберт, Саймон; Эбботт, Эндрю (6 ноября 2019 г.). «Переработка литий-ионных аккумуляторов электромобилей». Nature . 575 (7781): 75–86. Bibcode :2019Natur.575...75H. doi : 10.1038/s41586-019-1682-5 . ISSN  0028-0836. PMID  31695206.
  54. ^ Якоби, Митч (14 июля 2019 г.). «Пора серьезно заняться переработкой литий-ионных аккумуляторов». Новости химии и машиностроения .
  55. ^ Сюй, Чэнцзянь; Дай, Цян; Гейнс, Линда; Ху, Минмин; Таккер, Арнольд; Штойбинг, Бернхард (декабрь 2020 г.). «Будущий спрос на материалы для автомобильных литиевых аккумуляторов». Communications Materials . 1 (1): 99. Bibcode :2020CoMat...1...99X. doi : 10.1038/s43246-020-00095-x . hdl : 1887/138961 . ISSN  2662-4443.
  56. ^ abc Ciez, Rebecca E.; Whitacre, JF (февраль 2019 г.). «Изучение различных процессов переработки литий-ионных аккумуляторов». Nature Sustainability . 2 (2): 148–156. Bibcode :2019NatSu...2..148C. doi :10.1038/s41893-019-0222-5. ISSN  2398-9629. S2CID  188116440.
  57. ^ Manzetti, Sergio; Mariasiu, Florin (1 ноября 2015 г.). «Технологии аккумуляторов электромобилей: от настоящего состояния до будущих систем». Renewable and Sustainable Energy Reviews . 51 : 1004–1012. Bibcode : 2015RSERv..51.1004M. doi : 10.1016/j.rser.2015.07.010. ISSN  1364-0321.
  58. ^ Хауэлл, Дэвид; Бойд, Стивен; Дуонг, Тиен; Фагуй, Питер; Каннингем, Брайан; Гиллард, Сэмюэл (1 апреля 2019 г.). «Ежегодный отчет о ходе работ по батареям за 2018 финансовый год». doi : 10.2172/1525362. OSTI  1525362. S2CID  243075830.
  59. ^ Манбергер, Андре; Стенквист, Бьёрн (1 августа 2018 г.). «Глобальные потоки металлов в переходе к возобновляемой энергии: изучение эффектов заменителей, технологического сочетания и развития». Энергетическая политика . 119 : 226–241. Bibcode : 2018EnPol.119..226M. doi : 10.1016/j.enpol.2018.04.056 . ISSN  0301-4215. S2CID  52227957.
  60. ^ "Роль критических минералов в переходе к чистой энергии – Анализ". МЭА . 5 мая 2021 г. Архивировано из оригинала 17 июня 2021 г. Получено 16 июня 2021 г.Альтернативный URL [ постоянная мертвая ссылка ]
  61. ^ «Как электромобили преодолеют пик добычи нефти в этом десятилетии, в пяти графиках». BloombergNEF . 22 июня 2023 г. Получено 29 марта 2024 г.
  62. ^ "Батареи против нефти: сравнение потребностей в сырье". Транспорт и окружающая среда . 1 марта 2021 г. Получено 29 марта 2024 г.
  63. ^ "Филиппины: Местные жители и активисты выступают против бурно развивающейся никелевой промышленности". Франция 24. 5 апреля 2024 г.
  64. ^ «Как «современное рабство» в Конго питает экономику аккумуляторных батарей». NPR . 1 февраля 2023 г.
  65. ^ Рик, Миллс (4 марта 2024 г.). «Индонезия и Китай убили рынок никеля». MINING.COM .
  66. ^ «Захват земель и исчезновение лесов: виноваты ли «чистые» электромобили?». Al Jazeera . 14 марта 2024 г.
  67. ^ «ЕС сталкивается с зеленой дилеммой в индонезийском никеле». Deutsche Welle . 16 июля 2024 г.
  68. ^ ab «Гонка к чистому нулю: давление батарейного бума в пяти диаграммах». 21 июля 2022 г. Архивировано из оригинала 7 сентября 2023 г.
  69. ^ «Сколько стоят электромобили (ЭМ)?». www.fleetnews.co.uk . Получено 15 апреля 2024 г.
  70. ^ «Gartner описывает новую фазу развития электромобилей».
  71. ^ Фиклинг, Дэвид (9 августа 2023 г.). «В Китае уже дешевле покупать электромобили, чем бензиновые автомобили». Bloomberg.
  72. ^ "Плотность энергии". CEVA Logistics . Получено 8 июня 2024 г.
  73. ^ «Полное руководство по весу аккумулятора электромобиля». EVGas. 6 июля 2023 г.
  74. ^ Bonges, Henry A.; Lusk, Anne C. (1 января 2016 г.). «Решение проблемы продаж электромобилей (EV) и беспокойства о запасе хода посредством парковки, политики и регулирования». Transportation Research Часть A: Политика и практика . 83 : 63–73. Bibcode :2016TRPA...83...63B. doi : 10.1016/j.tra.2015.09.011 . ISSN  0965-8564.
  75. ^ «Быстрая зарядка для аккумуляторных судов: гарантия Horizon Europe». www.ukri.org . 19 марта 2024 г. . Получено 15 апреля 2024 г. .
  76. ^ "Крупнейшие электрические контейнеровозы на батарейном питании введены в эксплуатацию в Китае". The Maritime Executive . Получено 15 апреля 2024 г. .
  77. ^ "90-местный авиалайнер Elysian: дальность полета 800–1000 км только на батареях". New Atlas . 12 января 2024 г. Получено 15 апреля 2024 г.
  78. ^ Дуань, X.; Натерер, GF (1 ноября 2010 г.). «Передача тепла в материалах с фазовым переходом для теплового управления модулями аккумуляторных батарей электромобилей». Международный журнал по тепло- и массообмену . 53 (23): 5176–5182. Bibcode : 2010IJHMT..53.5176D. doi : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.07.044. ISSN  0017-9310.
  79. ^ abcd "Тестирование аккумуляторных батарей PHEV, HEV и EV в производственной среде". dmcinfo.com . DMC, Inc.
  80. ^ ab "Leader of Battery Safety & Battery Regulation Programs - PBRA" (PDF) . Архивировано из оригинала 7 октября 2011 г. . Получено 7 сентября 2020 г. .
  81. ^ Корен, Майкл Дж. (15 декабря 2019 г.). «Быстрая зарядка — не друг аккумуляторов электромобилей». Quartz . Получено 26 апреля 2020 г. .
  82. ^ «Сколько времени занимает зарядка электромобиля?». JD Power . Получено 26 апреля 2020 г.
  83. ^ «Новые данные показывают, что тепло и быстрая зарядка являются причиной большей деградации аккумулятора, чем возраст или пробег». CleanTechnica . 16 декабря 2019 г.
  84. ^ ab Wu, Zhouquan; Bhat, Pradeep; Chen, Bo (1 марта 2023 г.). «Оптимальная конфигурация станций сверхбыстрой зарядки, интегрированных с системой хранения энергии и фотоэлектрическими панелями в распределительных сетях». Energies . 16 (5): 7. doi : 10.3390/en16052385 .
  85. ^ "Open Charge Map" . Получено 9 июня 2024 г. .
  86. ^ "Кривая и производительность зарядки Tesla Model Y Long Range". evkx . Получено 11 августа 2024 г.
  87. ^ "База данных электромобилей: Volkswagen e-Up (2020-21)". База данных электромобилей.
  88. ^ ab "Автомобильные компании: лобовая конкуренция в области зарядки электромобилей". (Веб-сайт). The Auto Channel , 1998-11-24. Получено 2007-08-21.
  89. ^ "Open Charge Map - Статистика". openchargemap.org . Получено 9 июня 2024 г. .
  90. ^ «Edmunds Tested: запас хода и потребление электроэнергии электромобилем». 9 февраля 2021 г.
  91. ^ «US NREL: Тепловые проблемы аккумуляторов электромобилей и управление тепловым режимом» (PDF) .
  92. ^ "Электромобили ждут своего часа". Manawatu Standard . 17 сентября 2008 г. Получено 29 сентября 2011 г.
  93. ^ "Volkswagen говорит "нет" замене аккумуляторов, "да" электрике в США: Greentech Media". greentechmedia.com. 17 сентября 2009 г. Получено 1 февраля 2014 г.
  94. ^ "Что нового: автомобильные новости, фотографии, видео и дорожные тесты | Edmunds.com". blogs.edmunds.com. Архивировано из оригинала 7 июля 2012 г. Получено 1 февраля 2014 г.
  95. ^ ab "Модель замены аккумулятора ?won?t work? | carsguide.com.au". carsguide.com.au . Получено 3 марта 2014 г. .
  96. ^ Уолфорд, Линн (18 июля 2014 г.). «Безопасны ли аккумуляторы электромобилей? Аккумуляторы электромобилей могут быть безопаснее, чем у бензиновых автомобилей». auto connected car . Получено 22 июля 2014 г.
  97. ^ "ECD Ovonics Amended General Statement of Beneficial Ownership". 2 декабря 2004 г. Архивировано из оригинала 29 июля 2009 г. Получено 8 октября 2009 г.
  98. ^ "ECD Ovonics 10-Q Quarterly Report for the period ends 31 March 31, 2008". 31 March 2008. Архивировано из оригинала 28 July 2009 . Получено 8 October 2009 .
  99. ^ "ЕС одобряет государственную помощь в размере 3,2 млрд евро на исследования аккумуляторов". Reuters . 9 декабря 2019 г. Получено 10 декабря 2019 г.
  100. ^ "StackPath". tdworld.com . 5 ноября 2019 . Получено 10 декабря 2019 .
  101. ^ Ван, Чвей-Сен; Стиэлау, Огайо; Ковик, Джорджия (октябрь 2005 г.). «Конструктивные соображения относительно бесконтактного зарядного устройства для аккумуляторов электромобилей». IEEE Transactions on Industrial Electronics . 52 (5): 1308–1314. doi : 10.1109/TIE.2005.855672. hdl : 2292/243 . ISSN  1557-9948. S2CID  13046022.
  102. ^ "Индонезия начнет производить аккумуляторы для электромобилей к 2022 году - отчет". 19 декабря 2019 г.
  103. ^ "Факты: Планы по производству аккумуляторов для электромобилей в Европе". Reuters . 9 ноября 2018 г.
  104. ^ "Европейское производство аккумуляторов получит финансовую поддержку". DW.COM . DW. 2 мая 2019 г. Архивировано из оригинала 16 декабря 2019 г. Получено 16 декабря 2019 г.
  105. ^ «Франция и Германия обязуются развивать европейскую индустрию электрических аккумуляторов». Reuters . 2 мая 2019 г.
  106. ^ «Европа стремится занять свое место на мировой арене производства аккумуляторов для электромобилей». 28 марта 2019 г.
  107. ^ "CATL планирует значительное увеличение производства аккумуляторов в Европе". CleanTechnica . 27 июня 2019 г.
  108. ^ «Перспективы производства аккумуляторов для электромобилей к 2040 году». mckinsey.com . McKinsey.
  109. ^ «ЕС стремится стать центром производства аккумуляторов». blogs.platts.com . Platts Insight. 2 мая 2019 г.
  110. ^ Уолд, Мэтью Л. (13 января 2008 г.). «Устранение разрыва в мощности между предложением и спросом гибрида». The New York Times . Получено 1 мая 2010 г.
  111. ^ "AFS TRINITY ПРЕДСТАВЛЯЕТ 150 MPG EXTREME HYBRID (XH™) SUV" (PDF) (Пресс-релиз). Архивировано из оригинала (PDF) 29 февраля 2012 года . Получено 9 ноября 2009 года .
  112. ^ Ламберт, Фред (21 января 2020 г.). «Илон Маск: приобретение Tesla компании Maxwell окажет очень большое влияние на аккумуляторы». Electrek . Получено 26 апреля 2020 г.
  113. ^ Natter, Ari; Leonard, Jenny (2 мая 2022 г.). «Команда Байдена выделяет более 3 миллиардов долларов на увеличение производства аккумуляторов в США». Bloomberg News . Получено 2 мая 2022 г.
  114. ^ Вайсброд, Кейтлин (27 октября 2022 г.). «Бум аккумуляторов для электромобилей уже здесь, производители инвестируют миллиарды в фабрики Среднего Запада». Inside Climate News . Получено 29 октября 2022 г.
  115. ^ Льюис, Мишель (13 октября 2022 г.). «Вот где формируется новый пояс аккумуляторных батарей для электромобилей в США — и почему». Electrek . Получено 29 октября 2022 г.

Внешние ссылки