Разберем несколько распространенных мифов связанных с батареями (литий-ионный аккумулятор), с которыми я часто сталкиваюсь в комментариях.
Миф номер 1 - У меня в ноутбуках батарея деградирует за два года, и в электромобилях будет также.
Это совсем не так. На продолжительность жизни литий-ионных аккумуляторов влияют четыре основных фактора:
1. Химический состав катода, анода и электролита. В электромобилях применяют другие химические составы. Какие конкретные? Никто из автопроизводителей, и производителей батарей не хочет сообщать конкретных подробностей - зачем им раскрывать коммерческие тайны. Но например, известно что в анодах батарей для Теслы добавляют силикон, и состав катода оптимизирован для автомобиля.
2. Режим зарядки (мощность тока, и напряжение при зарядке). Емкость батареи можно повысить, просто за счет повышения напряжения зарядки. И скорость зарядки можно повысить, просто увеличив ток зарядки. В телефонах и ноутбуках, где вес батареи и ее размеры очень важны, инженеры просто жертвуют долговечностью чтобы засунуть побольше емкости в нужный объём и вес. В электромобилях нет таких ограничений по объему и весу, и не приходится жертвовать долговечностью для повышения емкости. Наоборот, автомобильные инженеры жертвуют весом и объемом, для увеличения долговечности.
3. Режим использования (глубокие разрядки). Телефоны и ноутбуки часто используют до полного разряда батареи. Электромобили почти никогда, обычно каждый день используют небольшую часть заряда, и ночью подзаряжают.
4. Температурный режим. У большинства электромобилей есть система охлаждения для батареи, которая поддерживает температуру в оптимальном диапазоне. У телефонов/ноутбуков батарея находится в одном корпусе, и часто в прямом контакте с процессорами, видеокартами, ЖК экранами которые выделяют тепло.
В результате, батереи в электромобилях имеют срок службы который превышает ожидаемый срок службы автомобильного корпуса.
Вот посмотрим например технические характеристики батареи от Samsung (которую устанавливают в автомобили BMW). Согласно результатам тестирования, они должны проработать 4600 циклов (разряд до 0%, заряд до 100%) с 20% потерей емкости. Что это значит? Это значит что автомобиль с этой батареей проедет около МИЛЛИОНА километров, и у этой батареи останется 80% емкости. Батареи с такими характеристиками можно считать вечными. Они переживут и срок жизни самого автомобиля, и возможно срок жизни владельца автомобиля.
Опыт эксплуатации автомобилей Тесла подтверждает это. После 5 лет пробега, и пары сотен тысяч километров, почти все автомобили сохранили более 90% емкости.
Mиф номер 2 - В батереях используют редкоземельные металлы, которые скоро закончаться.
В батерях не используют никаких редкоземельных металлов. Что используют в батереях?
Соединения лития - его полно (но если будет нехватка, есть возможность его заменить на другие вещества, включая соединения обычной соли)
Графит - его полно
Силикон/Кремний - его полно
Магний - его полно
Никель - его полно
Алюминий - его полно
Кобальт - его много
Магния, Никеля, и Кобальта пока вполне хватает для производства батареи. Однако, цена кобальта в последнее время увеличилась. В результате, производители, разработали новые составы, с более высокой емкостью, и пониженным содержанием кобальта. Все эти материалы для катодов имеют замену, и если они подорожают, то производители переключаются на другие.
Миф номер 3 - Дорогая утилизация б/у батарей.
В реальной жизни, после окончания своего рабочего срока в автомобиле, у батарей еще остается значительный запас емкости, и их просто используют повторно в системах стационарного хранения энергии, где они еще лет 10 могут работать.
https://www.researchgate.net/publication/264049533_Energy_efficiency_of_...
Миф номер 4 - батареи плохо работают в мороз.
Давайте посмотрим что на самом деле происходит с батарей на морозе.
1. При низких температурах батарею нельзя заряжать. Когда батарея холодная, это может ограничить рекуперативное торможение, и может сократить скорость зарядки от сети.
2. Доступная емкость батареи снижается, при низких температурах. Индикатор будет показывать емкость батареи, допустим 70% от номинальной.
Обе эти проблемы несущественные. Во время движения, батарея выделяет тепло и прогревается. Постепенно, ее температура достигнет нормальных показателей, и емкость и рекуперативное торможение восстановятся.
Это, однако, не отменяет факта, что при езде в сильные морозы, выше расход энергии за счет расхода на отопление, отогрев стекол, более высокого сопротивления шин, и более высокого сопротивления воздуха. Поэтому, при езде в сильный мороз, запас хода будет ниже - но не из-за каких-то проблем с батареей, а просто из-за более высокого расхода энергии. Если держать электромобиль воткнутым в розетку ночью, как и рекомендуют, то к утру он будет полностью прогретым, и с полным зарядом.
Комментарии
из приведенного графика-это вовсе не следует. Пока мы видим только потерю 5% ёмкости каждые 50-100 тыс. километров пробега (далее разброс значений настолько однороден, что линию тренда можно чертить гораздо ниже). Это примерно каждый год эксплуатации. Да и эта то цифра выглядит сильно заниженной т.к. примерно столько же литий -ионная батарея теряет просто на хранении
миллион километров? вечный?
потери от старения, просто на хранении около 4% ёмкости за первые1-2 года. Это при температуре хранения от 0 до 10 градусов, если температура хранения будет 25 градусов, а заряд 100%, то за год без использования батарея потеряет 20% емкости.
Никто же не будет из хранить с зарядом 100%.
Да, календарная деградация есть. Где то 5% первый год, и 2-3% в год после этого. Это мы и наблюдаем на графике.
Как там мужик из Н-ска пошутил: "через 150 лет чистая прибыль - как попрёт!"
Эй, Овец, а давай, ты снизишь накал такого надрыва в деле просветительства нас сиволапых, сирых и никчемных. Оставь нам нефть, газ и ядерную энергетику, ок?
А то твоя навязчивая настойчивость становится подозрительной...
В смысле последствий какой детской психологической травмы или - латентного маньячества...
Уважаемый автор написал хорошую теоретическую статью! У AkademeG есть опыт реальной эксплуатации электромобиля: https://www.youtube.com/watch?v=KwRag2HMFCs, https://www.youtube.com/watch?v=B32TzRUqdSg
Все мечты быстро развеются даже в жарком Санкт-Петербурхе, а в Восточной Сибири это крах, потому что без печки ездить даже в начале мая весьма прохладно. А при -40 просто стыд.
Вот отзыв на Leaf в нашем Иркутске, например:
https://www.drom.ru/reviews/nissan/leaf/754938/
Всё как я ожидал.
Ну что сказать. Аминь!. Ну это же какой-то Иркутск, думаю не поверят. Тут хотя бы видео. А то решат еще что сам обзор на дроме писал ))))
Зачем говорить о долговечности, когда вопрос был о цене утилизации. Сколько стоит утилизация????
Эти таблицы ничего не подтверждают. Это извените хрень, а не анализ. 80% данных взято с автомобилей сроком службы менее 1-3 лет (количество циклов менее 300). А потом эти машины кудато исчезают????
Почему нет равномерного количества данных снятых с какого-то определенного количества машин пошедших определенное количество циклов зарядки-разрядки? Где контрольная группа которая и должна анализироваться?
Есть всего один показатель с количеством циклов более 900, а вы уже говорите о 10 годах эксплуатации.
К тому же вопрос к самому графику. Я конечно могу ошибаться но на промежутке 400-500 циклов всего 8 точек выше красной линии и 36 ниже, причем сильно ниже. Та же проблема у всех остальных данных и после 500 цикла. Это как???!!! Кто мог так составить график.
З.Ы. https://ru.wikipedia.org/wiki/Статистика
Некорректная интерпретация статистических исследований[править | править код]
Бытует мнение, что данные статистических исследований всё чаще намеренно искажают или неправильно интерпретируют, выбирая только те данные, которые являются благоприятными для ведущего конкретное исследование[10]. Неправильное использование статистических данных может быть как случайным, так и преднамеренным. В книге Даррелла Хаффа (1954) «Как лгать при помощи статистики» излагается ряд соображений по поводу использования и неправильного применения статистических данных. Некоторые авторы также проводят обзор статистических методов, используемых в определённых областях (например, Варн, Лазо, Рамос, и Риттер (2012))[11]. Способы, позволяющие избежать неправильного толкования статистических данных включают в себя использование надлежащей схемы и исключение предвзятости при проведении исследований[12]. Злоупотребление происходит тогда, когда такие выводы «заказываются» определёнными структурами, которые намеренно или бессознательно выводят на отбор предвзятых данных или проб[13]. При этом гистограммы, как самый простой для использования и понимания (восприятия) вид диаграммы, могут быть сделаны либо с применением обычных программ для компьютера или просто нарисованы[12]. Большинство людей не делают попыток искать ошибки или заблуждаются сами, поэтому и не видят ошибок. Таким образом, по мнению авторов, статистические данные, чтобы быть правдой, должны быть «не причёсаны» (то есть достоверные данные не должны выглядеть идеальными)[13]. Для того, чтобы полученные статистические данные оказались правдоподобными и точными, проба должна быть репрезентативной в целом[14].
Представленные таблицы это не статистика, это картинки для презентации покупателям без каких либо знаний о математике в общем и статистике в честности.
З.Ы.Ы. Ознакомьтесь пожалуйста https://ru.wikipedia.org/wiki/Планирование_эксперимента
По картинке поддержу. После 150 циклов задрали кривую аппроксимации на пару процентов.
Это всё теория для инженеров. На практике пользователя волнуют следующие вещи:
1) чтобы было не очень дорого
2) чтобы поменьше ремонтировать
3) чтобы батарейка деградировала не сильно быстро
4) чтобы суперчарджеры были везде и розетка на стоянке.
Катоды, аноды, кобальты и типоразмеры вообще пофигу.
Экспансию электромобилей останавливает по сути только п.1 и мегаконсерватизм обывателей-потребителей
Всем кто желает поднять свою грамотность в вопросах хранения электричества и его использования в транспортных механизмах желаю посетить форум Электротранспорт.
https://electrotransport.ru/ussr/index.php?PHPSESSID=52p70msik536qlvcubs...
Какие там разворачиваются беседы, зачитаешься. Особенно по теме кислотных батарей. По Литию все тоже давно пережевано и переварено по многу раз.
Мне наиболее интересной именно для наших зимних реалий видится технология ЛитийТитаната с его огромными токами отдачи и зарядки, причем до -30 градусов и на порядок большим циклов. Минус меньшая плотность энергии к массе.
В ноутбуках деградация батарей происходит из за того что большинство юзают их постоянно с пристегнутой батареей от сети. Большое колличество неглубоких циклов у верхней планки напряжения и убивают акк.
Ноуту 7 лет, эксплуатировался ВСЕГДА от сети с пристёгнутой батареей, сейчас 2.5 часа от батарейки работает легко, новый жил чуть больше.
Почти всё зависит от алгоритма работы зарядного устройства, не допускающего перезаряда. Если реализован грамотно, проблем нет, литий при близкой к полной зарядке живёт тыщи циклов. Именно в таком режиме и стремятся эксплуатировать электромобили, при первой возможности ваткнуть в разетку, отсюда такие большие статистические ресурсы.
Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.
Страницы