Elektr avtomobil akkumulyatori texnologiyasi va materiallarining kelajakdagi rivojlanish tendentsiyalari

Elektr avtomobil texnologiyasi yo'l xaritasi

Elektr transport vositalari - bu asosan batareyalarni quvvat manbai sifatida ishlatadigan va to'liq yoki qisman elektr motorlari tomonidan boshqariladigan transport vositalari. Ular mexanika, elektronika, elektr energiyasi va mikrokompyuterni boshqarish kabi bir nechta fanlarni o'z ichiga olgan yuqori texnologiyali mahsulotlardir. Mavjud texnik holat va transport vositalarini boshqarish tamoyillariga ko'ra, elektr transport vositalarini uch turga bo'lish mumkin: gibrid elektr transport vositalari, sof elektr transport vositalari va yonilg'i xujayrasi elektr transport vositalari. Texnologik taraqqiyot va ilovalarni ishlab chiqish bilan elektr transport vositalarining tasnifi ham yangi o'zgarishlarga uchraydi. Misol uchun, tarmoqqa ulanadigan elektr transport vositalari asta-sekin o'z ta'sirini kengaytirmoqda va tez orada elektr transport vositalarining rivojlanish tarixida muhim kuchga aylanadi.

1. Gibrid elektr transport vositasi (HEV)

So'nggi o'n yil ichida nisbatan etuk texnologiya va aniq energiya tejovchi va atrof-muhitni muhofaza qilish ta'siri tufayli gibrid elektr transport vositalari jadal rivojlandi va turli mamlakatlarda imtiyozli siyosatni rag'batlantirish bilan asta-sekin tijoratni ilgari surish va qo'llash bosqichiga kirdi. . Prius va Civic tomonidan taqdim etilgan yapon gibrid elektr avtomobil modellari bozorda mutlaq afzalliklarga ega va texnologiya va bozorda ustun mavqeni egallaydi. So'nggi yillarda Evropa va Amerikaning yirik avtomobil ishlab chiqaruvchilari ham o'ziga xos xususiyatlarga ega gibrid avtomobillarni ishlab chiqarishni boshladilar. Yaponiyaliklar ustunlik qiladigan naqsh buzilmoqda. Gibrid elektr transport vositalari 2-3 yil ichida asta-sekin yirik avtomobil kompaniyalarining asosiy oqimiga aylanishini taxmin qilish mumkin. Raqobatchi modellar.

Gibrid elektr transport vositalari asosan an'anaviy ichki yonish dvigatelli vositaga elektr motori va quvvat akkumulyatoridan iborat yordamchi quvvat tizimini qo'shadigan transport vositalariga ishora qiladi va tizim quvvatni muvozanatlash, ulash, energiyani qayta tiklash va saqlash va boshqa funktsiyalarni bajaradi. Elektromexanik ulanish darajasiga, boshqaruv strategiyasiga va yo'l harakati sharoitlariga qarab, yoqilg'i tejash darajasi 10% dan 40% gacha.

2. Plug-in gibrid elektr transport vositasi (PHEV)

Plug-in elektr transport vositalari tashqi qayta zaryadlanuvchi gibrid elektr transport vositalari deb ham ataladi. Avtomobil tizimda jihozlangan quvvat akkumulyatorini maishiy quvvat manbaiga (110V/220V) yoki maxsus quvvat manbaiga (380V/500V) ulash orqali zaryad qiladi. Zaryad qilgandan so'ng, u faqat batareya bilan boshqariladigan elektr motor elektr transport vositasini sof elektr rejimida boshqarish uchun ishlatiladi. Zaryadlanuvchi batareyaning qolgan quvvati tugagandan so'ng, avtomobil ichki yonuv dvigatelini ishga tushirishi va parallel yoki ketma-ket gibrid rejimida harakatlanishi mumkin. PHEV "yonilg'i quyish" yoki "zaryadlash" mumkin bo'lgan haqiqiy benzin-elektr gibridini amalga oshiradi. U uzoqroq masofada nol emissiyali haydashga erisha oladi va an'anaviy gibrid quvvatga qaraganda tozaroq.

PHEV sof elektr transport vositalari va an'anaviy HEV afzalliklarini hisobga oladi. Bu toza, energiya tejovchi va foydalanish uchun qulay vosita bo'lib, bu bosqichda amalga oshirilishi mumkin. Bu HEV dan BEV ga o'tish texnik yechimidir. Plug-in gibrid transport vositalarining boshlang'ich nuqtasi sof elektr rejimida harakatlanishdir.

3. Elektr avtomobili (qisqacha EV)

Sof elektr transport vositasi, shuningdek, batareyali elektr transport vositasi (BEV) deb ataladi. Uning quvvat tizimi asosan quvvat akkumulyatori va elektr motoridan iborat. U elektr tarmog'idan quvvat oladi (yoki batareyani almashtiradi) va quvvat batareyasi orqali elektr motorini elektr energiyasi bilan ta'minlaydi. Mashinani haydash.

Sof elektr transport vositalarining asosiy afzalliklari: nol chiqindilar, past tebranish va shovqin, yuqori energiya samaradorligi va tunda zaryadlash uchun elektr tarmog'idan arzon "cho'qqidan tashqari quvvat" dan foydalanish qobiliyati cho'qqini tekislashda rol o'ynaydi. va elektr tarmog'idagi vodiy farqlari. Sof elektr transport vositalarining asosiy kamchiliklari: birinchidan, zaryadlash infratuzilmasiga sarmoya kiritishning ijtimoiy qiymati yuqori va zaryadlash stansiyalarini ommalashtirish katta miqdordagi ijtimoiy kapital qo'yilmalarni talab qiladi; ikkinchidan, haydash oralig'i qisqa, quvvat batareyasi qimmat va batareya quvvati va ishlash muddati ham yaxshilanishi kerak.

Hozirgi vaqtda sof elektr transport vositalari Amerika Qo'shma Shtatlari, Yaponiya, Evropa va boshqa mamlakatlar va mintaqalarda maxsus kommunal transport vositalariga (pochta transporti vositalari, sanitariya vositalari va boshqalar), statsionar avtobuslar, rasmiy parklarga e'tibor qaratib, tijorat maqsadlarida targ'ib qilinmoqda va qo'llanilmoqda. transport vositalari va shaxsiy avtomobillar va boshqa sohalar. Ayni paytda Fransiya elektr transport vositalarining ommabopligi va egaligi bo‘yicha dunyoda birinchi o‘rinda turadi.

Texnik jihatdan zamonaviy sof elektr transport vositalari quyidagi tendentsiyalarni ko'rsatadi: energiya tizimini integratsiyalashuvi va optimallashtirish texnologiyasi takomillashishda davom etmoqda va energiya tejash effektlari sezilarli; yuqori samarali lityum-ion batareyalar va nikel-vodorod batareyalari an'anaviy qo'rg'oshinli akkumulyator batareyalarini almashtiradi; samarali integratsiyalangan elektr haydovchi tizimlari An'anaviy DC motorlarini almashtiradi; elektr yordamchi tizimlarining keng qo'llanilishi energiyadan foydalanish samaradorligini va butun avtomobilning avtomobil ishlashini yaxshiladi; tarmoq tizimlarini qo'llash elektr transport vositalarini modullashtirish va razvedka qilishga yordam berdi; engil texnologiya va elektr strukturaviy xavfsizlik texnologiyasi Tizim qo'llanilishi bo'ldi.

2009 yildan beri Xitoy sof elektr transport vositalarini tadqiq qilish va rivojlantirishda yuksalishni boshladi. Sof elektr mini-avtomobillardan sof elektr sedanlar, sof elektrobuslar va sof elektr maxsus transport vositalarigacha mahsulot prototiplari birin-ketin ishga tushirildi. An'anaviy avtomobil ishlab chiqaruvchilari o'zgarishga tayyorlanmoqda. Elektr yengil avtomashinalar, avtoulov ehtiyot qismlari kompaniyalari va hatto avtomobil sanoati bilan bog'liq bo'lmagan boshqa kompaniyalar ko'pincha o'nlab yoki hatto yuzlab million yuanga sarmoya kiritadilar va sof elektr transport vositalarining namoyishlari turli joylarda keng o'tkaziladi. Sof elektr transport vositalarini sanoatlashtirish Xitoyda bahorni boshlab berdi.

4. Yoqilg'i xujayrasi elektr transport vositasi (FCEV)

Yoqilg'i xujayrasi elektr transport vositasi - bu katalizator ta'sirida yonilg'i xujayrasidagi elektrokimyoviy reaktsiya orqali elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun havodagi vodorod va kisloroddan foydalanadi va transport vositasini boshqarish uchun asosiy quvvat manbai bo'lib xizmat qiladi. Uning quvvat tizimi asosan yonilg'i xujayrasi dvigateli, yonilg'i baki (vodorod shishasi), elektr motor/generator, quvvat akkumulyatori va boshqalardan iborat. U asosiy energiya manbai sifatida yonilg'i xujayrasi energiya ishlab chiqarishdan foydalanadi va avtomobilni dvigatel orqali boshqaradi. .

Yoqilg'i xujayrasi elektr transport vositalarining asosiy xususiyatlari: yuqori energiya konvertatsiya samaradorligi. Yoqilg'i xujayralarining energiya konvertatsiya qilish samaradorligi 60% dan 80% gacha bo'lishi mumkin, bu ichki yonish dvigatellaridan 2 dan 3 baravar ko'p; nol chiqindilar va atrof-muhitni ifloslantirmaydi. Yoqilg'i xujayrasi yoqilg'isi vodorod va kislorod, mahsulot esa toza suvdir; vodorod yoqilg'isi turli xil manbalardan keladi va qayta tiklanadigan energiya manbalaridan olinishi mumkin va neft yoqilg'isiga tayanmaydi.

Yoqilg'i xujayrasi transport vositalarining ilmiy-tadqiqot modeli hozirda hukumat rahbarligidagi sanoat, akademik va ilmiy-tadqiqot institutlari tomonidan olib borilmoqda va transmilliy hamkorlik butun dunyoda faol amalga oshirilmoqda. Yirik milliy tadqiqot rejalari va kooperativ ilmiy-tadqiqot loyihalarini amalga oshirish global yonilg'i xujayralari va yonilg'i xujayrasi transport vositalarini tadqiq qilish va ishlab chiqish jarayoniga katta yordam berdi. Yaqinda dunyoda yangi yonilg'i xujayrasi avtomobillari mukammal ishlash ko'rsatdi va avtomobil ishonchliligi, xarajatlarni nazorat qilish va boshqa jihatlarda katta muvaffaqiyatlarga erishdi.