Durată mare de viaţă, calitate superioară, cel mai ridicat nivel
de siguranţă – avem mari aşteptări de la acumulatorii auto de înaltă tensiune.
Este şi motivul pentru care, în prezent, acumulatorii litiu-ion, de exemplu,
trebuie concepuţi pentru parcurgerea a cel puţin 150.000 km şi o durată de
viaţă de până la 15 ani. Chiar şi după ce a petrecut o perioadă aşa de mare în
autovehicul, acumulatorul trebuie să păstreze 80% din performanţa şi
capacitatea sa de stocare iniţială. „A dezvolta un acumulator auto de înaltă
tensiune, care să fie în acelaşi timp rentabil, puternic şi fiabil – vorbim
deja de inginerie spaţială”, afirmă Dr. Joachim Fetzer, membru al conducerii
executive a diviziei Gasoline Systems a Robert Bosch GmbH şi responsabil de
electromobilitate. În următorii cinci ani, Bosch doreşte să furnizeze
acumulatori de înaltă tensiune care sunt de două ori mai puternici. Compania
explorează, în acelaşi timp, noi tehnologii pentru acumulatori.
Dezvoltare: calea către următoarea generaţie de acumulatori litiu-ion
Tehnologia litiu-ion: Tehnologia litiu-ion mai are multe de oferit şi în anii
care urmează. Acumulatorii existenţi în prezent pe piaţă au o densitate
energetică de aproximativ 115 W h/kg, care poate ajunge însă până la 280 W
h/kg. Pentru a realiza cercetări privind acumulatorii litiu-ion de ultimă
generaţie, Bosch şi-a unit forţele cu GS Yuasa şi Mitsubishi Corporation într-o
societate mixtă cu denumirea Lithium Energy and Power. „Obiectivul acestei
societăţi mixte este de a dubla puterea acumulatorilor litiu-ion”, a declarat
Fetzer. Cei trei parteneri şi-au unit forţele pentru îndeplinirea acestui
obiectiv comun. GS Yuasa îşi poate utiliza experienţa acumulată în optimizarea
celulelor pentru a crea un acumulator cu o densitate energetică şi o autonomie
mai mari. Bosch contribuie cu experienţa sa în gestionarea complexă a
acumulatorilor şi integrarea sistemelor.
Acumulatori post-litiu-ion: Activitatea departamentului de cercetare din cadrul
Bosch se concentrează pe următorul produs acumulatori post-litiu-ion, cum ar fi
cei ce utilizează tehnologia litiu-sulf, care promite creşterea densităţii
energetice şi a capacităţii. Bosch estimează că acumulatorul litiu-sulf va
putea intra în producţia de serie nu mai devreme de mijlocul următorului
deceniu.
Progres: gestionarea acumulatorului permite creşterea cu 10% a autonomiei
Chimia celulelor: Există mai multe moduri prin care performanţa acumulatorului poate fi sporită. De exemplu, materialul utilizat pentru anod şi catod joacă un rol major în chimia celulelor. Majoritatea catozilor existenţi în prezent sunt fabricaţi din nichel-cobalt-mangan (NCM) şi nichel-carboxianhidride (NCA), în timp ce anozii sunt fabricaţi din grafit, carbon moale sau dur sau carbură de siliciu.
Tensiunea celulelor: Electroliţii de înaltă tensiune pot creşte performanţa acumulatorului, sporind tensiunea în celulă de la 4,5 la 5 V. Provocarea tehnică constă în asigurarea unui nivel ridicat de siguranţă şi a unei durate lungi de viaţă, sporind în acelaşi timp performanţa acumulatorului.
Gestionarea acumulatorului: În materie de acumulatori de înaltă performanţă, Bosch se concentrează pe nivelul următor în materie de monitorizare şi gestionare a diverselor celule, precum şi a întregului sistem. Provocarea constă în gestionarea fiabilă a acumulatorului de înaltă tensiune, cu până la 10 microcontrolere care reglează fluxul de energie în celule prin intermediul unei magistrale CAN. Gestionarea sofisticată a acumulatorului poate creşte cu până la 10% autonomia unui autovehicul – fără a modifica chimia celulelor.
Infrastructură: autovehiculele cu conducere automatizată influenţează tehnologia acumulatorului
Puncte de încărcare rapidă: Creşterea numărului de puncte de încărcare rapidă a autovehiculelor electrice are un impact major asupra tehnologiei acumulatorului. Cu cât acumulatorul unui autovehicul electric poate fi reîncărcat mai repede, cu atât importanţa autonomiei scade.
Conducere automatizată: Conducerea complet automatizată simplifică mult încărcarea autovehiculelor, acestea fiind capabile să găsească puncte de încărcare fără nicio comandă din partea şoferului. Ideea de bază este că, aflându-se într-o parcare, de exemplu, şoferul va putea utiliza o aplicaţie pentru smartphone pentru a direcţiona autovehiculul electric către un punct de încărcare. Când şoferul se întoarce, autovehiculul revine automat în parcarea respectivă. Sunt posibile şi variaţii pe această temă; de exemplu, un şofer poate solicita un autovehicul de la un administrator de flote pentru „car-sharing” prin telefonul mobil, acesta venind direct într-un loc specificat de şofer. De fapt, flotele auto reprezintă un alt domeniu în care cerinţele cu privire la acumulatori – de exemplu cele referitoare la durata de viaţă a acestora – se schimbă, având în vedere că autovehiculele care fac parte din aceste flote sunt utilizate adesea mai puţin de 15 ani, durata estimată de viaţă a acumulatorilor auto.
Durată de viaţă de 3 ori mai mare: pentru un acumulator de înaltă tensiune, autovehiculul este doar primul pas
Diferite etape din viaţa unui acumulator: un autovehicul care face parte dintr-o flotă auto parcurge un număr mare de kilometri într-o perioadă scurtă de timp şi necesită un acumulator nou cu performanţe şi capacitate maxime. În schimb, un acumulator uşor uzat poate fi folosit pentru autovehicule conduse ocazional, pe distanţe scurte. Acest lucru ar reduce costul total al unui autovehicul electric. Chiar şi după 12 ani – durata medie de utilizare a unui autovehicul – acumulatorul încă păstrează 80% din performanţa şi capacitatea sa de stocare iniţială. Prin urmare, componentele sale mai pot fi utilizate, de exemplu ca unitate de stocare a energiei.
Proiectul „A doua viaţă” desfăşurat în colaborare cu BMW şi Vattenfall: În Hamburg, acumulatorii uzaţi ai autovehiculelor electrice sunt uniţi pentru a crea un sistem uriaş de stocare a energiei. Acesta poate furniza energie electrică în câteva secunde şi ajută la stabilizarea reţelei. Bosch, Grupul BMW şi Vattenfall şi-au unit forţele în cadrul acestui proiect pentru a trece la nivelul următor în ceea ce priveşte electromobilitatea şi stocarea energiei.
Sursa: Bosch Romania
0 comentarii