Home-theater-designers
Elektromobilių rinkai ir toliau įsibėgėjant, kai kurie automobilių pirkėjai vis dar nerimauja dėl atstumo ir ličio jonų akumuliatorių saugumo. Norint išspręsti šias pagrįstas problemas, daug pinigų ir laiko išleidžiama kuriant naujas akumuliatorių technologijas.
Pastaraisiais metais įmonės investuoja į seną, bet patobulintą aliuminio ir oro akumuliatorių, kuris gali gerokai pažengti į priekį elektromobilių pramonėje. Atrodo, kad aliuminio-oro (Al-air) akumuliatorius yra EV akumuliatoriaus žaidimo keitiklis, bet ar visa tai yra ažiotažas?
DIENOS VAIZDO ĮRAŠO PAGALBA
Kas yra aliuminio-oro baterija?
Elektrinės transporto priemonės atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį siekiant ateities, kai grynasis nulis. Tačiau diapazono nerimas ir saugos klausimai dėl ličio jonų baterijų yra kliūtys, stabdančios elektromobilių rinkos augimą. Ličio jonų baterijos buvo EV revoliucijos lyderės, tačiau jos vis dar ribojamos iki 400 mylių, o tai gali sukelti problemų ilgose kelionėse.
Vargas ieškant įkrovimo stotelės atokiose vietovėse ir laukiant, kol jūsų elektromobilis bus įkrautas, gali atbaidyti potencialius pirkėjus. Kitos suvokiamos ličio baterijos problemos, tokios kaip akumuliatoriaus gedimas, nuotėkis ir perkrovimas, taip pat nepadeda. Naudojant visas kitas baterijų technologijas, Al-air baterijos sulaukia tiek daug dėmesio, nes jų nereikia įkrauti.
prisijunkite prie „Playstation“ tinklo ps4
Šių baterijų koncepcija atsirado septintajame dešimtmetyje. Tačiau kadangi jo elektrolitas buvo pavojingai šarminis ir nuodingas, jis negalėjo būti naudojamas komerciniais tikslais. Trevoras Jacksonas, JK Karališkojo laivyno inžinierius, 2001 m. pradėjo eksperimentuoti su baterija, kad ją būtų saugu naudoti. Al-air baterijos yra pagamintos iš aliuminio lydinio plokštės kaip anodas, oro katodo, netoksiško elektrolito, pavyzdžiui, vandens, ir sidabro katalizatoriaus.
Kaip veikia aliuminio-oro baterija?
Tradicinės EV baterijos turi du elektrodus, vieną katodą ir vieną anodą, pagamintą iš skirtingų medžiagų, o tarp jų yra elektrolitas. Kai naudojamas akumuliatorius, jonai teka iš anodo per elektrolitą į katodą. Įkrovimo metu jonai teka priešinga kryptimi atgal į anodą.
kaip išvalyti ps4 ventiliatorių
Al-air baterijos veikia panašiai kaip kuro elementas. Prie anodo naudojamas aliuminis, o prie katodo – deguonis. Rezultatas yra daug didesnis energijos tankis. Maždaug aštuonis ar devynis kartus didesnės nei dabartinės elektromobiliuose naudojamos ličio jonų baterijos, todėl galia žymiai padidėja. Energijos tankis matuoja, kiek energijos akumuliatorius gali sukaupti masės vienetui. Galios tankis matuoja, kiek momentinės energijos jis gali tiekti masės vienetui.
Anodas atpalaiduoja elektronus, kai aliuminis oksiduojasi, o katodas sumažina deguonį, kad išlaisvintų elektronus, taip generuodamas elektros energiją. Krovinys gali būti maitinamas elektros srove, kurią sukuria elektronai, judantys per išorinę grandinę. Galutinis rezultatas yra balti milteliai, kurie susidaro ant anodo.
Aliuminio-oro baterijų privalumai ir trūkumai
Aliuminis yra trečias dažniausiai randamas gamtos išteklius žemės plutoje ir gausiausias metalas žemėje, todėl greičiausiai niekada nepritrūksime. Dėl savo minkštumo su aliuminiu lengva dirbti ir jis yra stabilus, skirtingai nei ličio. Be to, jis netoksiškas. Toliau pateikiami kiti Al-air baterijų pranašumai, palyginti su ličio jonų akumuliatoriais:
- Pigiau pagaminti
- Stabilumas
- Mažesnis anglies pėdsakas kasybos ir perdirbimo požiūriu
- Sukaupia daug daugiau energijos
- Lengvesnis nei dauguma kitų baterijų, nes akumuliatorius pagamintas iš aliuminio ir oro
- Labai perdirbamas
Nepaisant pranašumų, ši baterija turi keletą minusų. Pirma, jos trūkumas yra pagrindinė baterija. Iš esmės jo negalima įkrauti, kai baterija yra išsikrovusi arba tuščia. Be to, akumuliatoriaus viduje esantis oras koroduoja aliuminio anodą. Todėl akumuliatoriaus aliuminio plokštę reikia pakeisti, o tai gali brangiai kainuoti. Be to, akumuliatoriaus gamybos sąnaudas gali paveikti svyruojanti baterijoje esančio sidabro kaina.
Ličio jonų baterijų problemos
Mokslininkai kūrė geresnius akumuliatorius dėl ličio jonų baterijų, kurios dominuoja EV rinkoje, trūkumų. Ličio jonų baterijose naudojamas litis, nikelis ir kobaltas yra retųjų žemių metalai, randami tik tam tikrose pasaulio dalyse. Šiuo metu EV sudaro 6 % kelių transporto priemonių, o šių metalų gavyba jau vyksta gerai; įsivaizduokite, kai EV skaičiai pakyla iki 50% arba 80%. Kiti ličio jonų akumuliatorių trūkumai yra šie:
- Brangu gaminti, nors kainos sumažėjo
- Ličio nestabilumas
- Stresas nacionaliniame tinkle
- Brangūs ir sudėtingi įkrovimo tinklai
- Poveikis aplinkai, susijęs su kasyba ir rafinavimu, nors perdirbama daugiau ličio baterijų
Baterijos keitimas prieš įkrovimą
Svarstant reikia turėti omenyje veiksnius baterijų keitimas prieš įkrovimą . Norint pasiekti tą patį diapazoną vienu įkrovimu, reikėtų 1/8 ličio jonų akumuliatoriaus dydžio baterijos. Dėl lengvesnio Al-air baterijų svorio elektromobiliai galės keliauti toliau, padidindami bendrą efektyvumą.
Taip pat bus lengviau ir patogiau supakuoti akumuliatorių į EV vietą, kuri būtų lengvai pasiekiama, kad prireikus būtų galima lengvai ją pakeisti. Kai kurios bendrovės apskaičiavo, kad aliuminio ir oro EV baterijų keitimo laikas yra tik trys minutės, todėl elektromobilių savininkai greitai grįžta į kelią.
Remiantis skaičiavimais, Al-air baterijos veikia apie 5400 mylių. Kyla klausimas: kodėl kas nors turėtų eiti šiuo keliu, o ne įkrauti? Naudodami „Al-air“ varomą elektromobilį galite nuvažiuoti daug toliau nerasdami įkrovimo stoties. Kita priežastis yra ta, kad pakeisti išeikvotą Al-air bateriją į perdirbtą yra daug pigiau nei Tesla akumuliatoriaus keitimo kaina . Kadangi vienintelė keičiama dalis yra aliuminio plokštės, kurios gali būti 100% perdirbtos, mokate už nuvažiuotas mylias.
kaip pakeisti numatytuosius programos nustatymus
Ar aliuminio-oro baterijos yra ateitis?
Šiuolaikinėse elektrinėse transporto priemonėse galima naudoti Al-air baterijas. Tikėtina, kad šios baterijos populiarės, nes baterijų keitimo stotys taps labiau paplitusios. Iki tol jie taip pat galėjo būti naudojami siekiant išplėsti ličio jonų akumuliatorių EV asortimentą, išspręsdami problemą, kai reikia įkrauti, kai to negalite.
Galiausiai elektromobilių pirkėjai turės galimybę keisti akumuliatorius arba įkrauti savo transporto priemones, o tai galiausiai sukurs universalesnę EV rinką, kuri bus naudinga visiems. Dėl to perėjimas į pasaulį, kuris yra visiškai pagrįstas elektrinėmis transporto priemonėmis, ir toliau spartės.