Η Μπαταρία Λιθίου/Αέρα της CATL που Υπόσχεται Πυκνότητα Ενέργειας Σαν τη Βενζίνη...

[MacPap]

Η Μπαταρία Λιθίου-Αέρα της CATL που Υπόσχεται Πυκνότητα Ενέργειας Σαν τη Βενζίνη
Ισως μιλάμε για επανάσταση στην αποθήκευση ενέργειας

Η CATL, ο κινεζικός κολοσσός και κορυφαίος κατασκευαστής μπαταριών παγκοσμίως, ετοιμάζεται να φέρει επανάσταση στον χώρο της αποθήκευσης ενέργειας. Σε πρόσφατη ανακοίνωση, ο επικεφαλής επιστήμονας της εταιρείας, Wu Kai, αποκάλυψε ότι η μακροπρόθεσμη έρευνα της CATL θα επικεντρωθεί σε μια τεχνολογία που μοιάζει βγαλμένη από το μέλλον. Τις μπαταρίες λιθίου-αέρα (Lithium-Air). Το φιλόδοξο αυτό εγχείρημα έχει έναν και μοναδικό στόχο: την επίτευξη ενεργειακής πυκνότητας συγκρίσιμης με αυτή της βενζίνης, ένα ορόσημο που θα μπορούσε να επαναπροσδιορίσει τις δυνατότητες της ηλεκτροκίνησης.

Τι είναι η μπαταρία που "αναπνέει";
Σε αντίθεση με τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες βασίζονται σε βαριά μέταλλα όπως το νικέλιο, το κοβάλτιο και το μαγγάνιο για να φιλοξενήσουν τα ιόντα λιθίου, οι μπαταρίες λιθίου-αέρα υιοθετούν μια εντελώς διαφορετική φιλοσοφία . Αντί για ένα συμπαγές υλικό καθόδου, χρησιμοποιούν ως αντιδραστήριο το οξυγόνο που αναρροφάται από τον ατμοσφαιρικό αέρα.
Αυτή η ανοιχτή αρχιτεκτονική εξαλείφει το μεγαλύτερο μέρος του «νεκρού» βάρους που κουβαλούν οι σημερινές μπαταρίες, επιτρέποντας μια δραματική αύξηση της ενεργειακής απόδοσης . Για τον λόγο αυτό, οι ερευνητές τις αποκαλούν συχνά «αναπνέουσες μπαταρίες» .

Ενεργειακή πυκνότητα ισοδύναμη με τη βενζίνη
Ο αριθμός που κάνει εντύπωση είναι το θεωρητικό όριο ενεργειακής πυκνότητας των 12.000 Wh/kg. Δηλαδή σχεδόν όσο και η συμβατική βενζίνη (η οποία έχει περίπου 13.000 Wh/kg).
Για να γίνει αυτό κατανοητό, αρκεί να σκεφτούμε ότι οι καλύτερες μπαταρίες ιόντων λιθίου που κυκλοφορούν σήμερα προσφέρουν περίπου 250-270 Wh/kg, ενώ ακόμα και οι πολυαναμενόμενες μπαταρίες στερεάς κατάστασης (solid-state) στοχεύουν σε μόλις 500 Wh/kg .

Η επιτυχής εμπορική αξιοποίηση αυτής της τεχνολογίας θα εξαφάνιζε το «άγχος αυτονομίας» που ταλανίζει τους οδηγούς ηλεκτρικών οχημάτων. Η CATL υποστηρίζει ότι μια μπαταρία λιθίου-αέρα θα μπορούσε να επιτρέψει σε ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο να διανύσει πάνω από 1.600 χιλιόμετρα με μία μόνο φόρτιση . Αυτό σηματοδοτεί ένα άλμα που θα μπορούσε να καταστήσει τα ηλεκτρικά οχήματα κυρίαρχα έναντι των συμβατικών κινητήρων εσωτερικής καύσης .

Ωστόσο, η τεχνολογία αυτή δεν είναι ακόμη έτοιμη για μαζική παραγωγή.
Παρουσιάζει ευαισθησία στην υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας, που οδηγούν σε ταχεία υποβάθμιση της μπαταρίας.
Επίσης έχει χαμηλή διάρκεια ζωής σε κύκλους φόρτισης/εκφόρτισης .

H επιστημονική κοινότητα όμως σημειώνει πρόοδο. Ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ιλινόις και το Εθνικό Εργαστήριο Argonne πέτυχαν πρόσφατα ένα σημαντικό ορόσημο, αναπτύσσοντας ένα πρωτότυπο που ξεπέρασε τα 1.200 Wh/kg και απέδωσε πάνω από 1.000 κύκλους φόρτισης σε θερμοκρασία δωματίου .
Αυτές οι εξελίξεις ανοίγουν τον δρόμο για τη μετάβαση από το εργαστήριο στην πράξη, με την CATL να επενδύει πλέον στη λύση των εμποδίων .

Αν και η εμπορική κυκλοφορία μιας μπαταρίας λιθίου-αέρα τοποθετείται χρονικά μετά το 2030 , η στρατηγική επιλογή της CATL υπογραμμίζει την πρόθεσή της να κυριαρχήσει στην επόμενη γενιά τεχνολογίας αποθήκευσης ενέργειας, ενώ παράλληλα εμπορευματοποιεί άλλες, πιο ώριμες τεχνολογίες όπως οι μπαταρίες νατρίου-ιόντων.

MacPap

[Johnny]

Πολύ ενδιαφέρον και δείχνει πόσο μειονεκτικά είναι τα τωρινά ηλεκτρικά με μικρή χωρητικότητα στις μπαταρίες.

[rasPUTIN]

Ἐνδιαφέρον, ἀς ἀναμείνουμε τὶς ἐξελίξεις

[Johnny]

Αυτή είναι η νέα μπαταρία της CATL που αντέχει μέχρι και 20 χρόνια





Η CATL επενδύει βαρέως στις μπαταρίες ιόντων νατρίου για να ηλεκτρικά αυτοκίνητα, οι οποίες προσφέρουν χαμηλότερο κόστος, διάρκεια ζωής έως και 20 χρόνια και σταθερή απόδοση ακόμη και στους -25°C.

Στη συζήτηση γύρω από τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα γίνεται συχνά λόγος για τις μπαταρίες στερεού ηλεκτρολύτη. Θεωρούνται η μεγάλη υπόσχεση των επόμενων ετών, μια τεχνολογία που μπορεί να αυξήσει την αυτονομία και την ασφάλεια. Ωστόσο, η CATL εξελίσσει παράλληλα και άλλα προγράμματα.

Ο κινεζικός κολοσσός της ενέργειας εργάζεται αποφασιστικά πάνω σε μια διαφορετική λύση, λιγότερο εντυπωσιακή στα πρωτοσέλιδα αλλά ίσως πιο κοντά στις πραγματικές ανάγκες της αγοράς: τις μπαταρίες ιόντων νατρίου.





Το νάτριο είναι άφθονο, εύκολα διαθέσιμο και κοστίζει λιγότερο από τα υλικά που χρησιμοποιούνται στις παραδοσιακές μπαταρίες. Αυτό σημαίνει ότι, αν η τεχνολογία φτάσει στη μαζική παραγωγή, θα μπορούσε να συμβάλει στη μείωση του κόστους των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, ιδιαίτερα των μικρών και αστικών μοντέλων που απευθύνονται σε όσους θέλουν να περάσουν στην ηλεκτροκίνηση χωρίς υπερβολικά έξοδα.

Σύμφωνα με την CATL, η μέχρι τώρα εξέλιξη της τεχνολογίας έχει ήδη αποδώσει σημαντικά αποτελέσματα. Οι νέες μπαταρίες νατρίου φέρεται να αντέχουν έως και 15.000 κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης, με εκτιμώμενη διάρκεια λειτουργίας περίπου 20 ετών.

Πρόκειται για ένα ιδιαίτερα σημαντικό στοιχείο, καθώς η διάρκεια ζωής της μπαταρίας παραμένει ένα από τα συχνότερα ερωτήματα των οδηγών: πόσο θα αντέξει, πόσο θα κοστίσει η αντικατάστασή της και πόσο θα υποβαθμιστεί με την πάροδο του χρόνου. Μια πιο ανθεκτική τεχνολογία μπορεί να κάνει τα ηλεκτρικά οχήματα πιο αξιόπιστα και πιο ελκυστικά για τους καταναλωτές.




Για να επιτύχει αυτά τα αποτελέσματα, η CATL εργάστηκε και στον τρόπο οργάνωσης των κυψελών μέσα στο πακέτο μπαταρίας. Η νέα λύση ονομάζεται «One Structure, Two Cells» και ενσωματώνει δύο κυψέλες μέσα σε ένα ενιαίο άκαμπτο στοιχείο.

Η επιλογή αυτή επιτρέπει καλύτερη αξιοποίηση του διαθέσιμου χώρου, βελτιωμένη διαχείριση της θερμότητας και περιορισμό των προβλημάτων που προκαλούνται από τη διαστολή και συστολή των ανθρακικών ανόδων κατά τη χρήση.

Ένα ακόμη σημαντικό πλεονέκτημα αφορά τη λειτουργία στο ψύχος. Πρόκειται για ζήτημα που συχνά παραβλέπεται, αλλά είναι κρίσιμο για όσους ζουν σε περιοχές με σκληρούς χειμώνες.





Οι μπαταρίες LFP, που χρησιμοποιούνται σήμερα ευρέως στα πιο προσιτά ηλεκτρικά αυτοκίνητα, παρουσιάζουν μείωση της απόδοσής τους όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από το μηδέν. Αντίθετα, οι μπαταρίες νατρίου της CATL διατηρούν καλή λειτουργία ακόμη και στους -25 βαθμούς Κελσίου. Αυτό σημαίνει πιο σταθερή απόδοση και καλύτερη αξιοπιστία σε δύσκολες καιρικές συνθήκες.

Η βιομηχανική φάση παραγωγής έχει ήδη ξεκινήσει. Η CATL έχει συνάψει συμφωνίες με την HyperStrong για τη διάθεση 60 GWh μπαταριών νατρίου και σχεδιάζει να αυξήσει περαιτέρω τη δυναμικότητα παραγωγής με επένδυση 735 εκατομμυρίων δολαρίων, προσθέτοντας άλλες 40 GWh παραγωγικής ικανότητας. Η επόμενη πρόκληση είναι να μεταφερθεί αυτή η τεχνολογία στα αυτοκίνητα καθημερινής χρήσης.
Πηγή:carandmotor.gr

[rasPUTIN]

Γιὰ τὴν πυροπροστασία ἔχουν σκεφτεῖ κάτι;