Експерт назвав плюси та мінуси 5 типів акумуляторів у електромобілів

Після цієї статті ви зможете легко визначати плюси та мінуси будь-якого електромобіля, просто погугливши тип батареї і навіть давати поради щодо вибору авто.

EV батареї

Популярні версії акумуляторів – це модулі з блоками, всередині яких розташовані елементи.

У більшості гібридів, що підключаються, і повністю електричних транспортних засобів використовуються літій-іонні акумулятори

Крім батарей у блоках, існують батареї, елементи яких вбудовані в шасі транспортного засобу, а не поміщені у коробку.

Структурні батареї в Tesla. Фото з інтернету

Сьогодні ми розглянемо типи батарей, які використовуються у EV, PHEV, HEV, E-REV.

Літій-іонні батареї

Ви зустрінете літій-іонні батареї у більшості портативних побутових електронних пристроїв, наприклад, у мобільному телефоні та ноутбуці. Більшість гібридів, що підключаються (PHEV і HEV) і повністю електричних автомобілів (EV) також використовують літій-іонні батареї. Вони бувають різними.

Літій-іонний акумулятор (Li-ion)

• Тип нікель-манганець-кобальт (NMC)
• Нікель-кобальт-алюміній (NCA)

Літій-фосфатний акумулятор (LiFePO 4)

1. NMC

З переваг: NMC – це найпоширеніший тип акумуляторів. Ключова перевага – більш висока густина енергії (до 250 Вт·г/кг). Вони як спортивний енергетичний батончик: акумулятор такого типу забезпечує велику дальність їзди, при цьому не займаючи багато місця.

З недоліків: мають відносно короткий термін служби, оскільки можуть опрацьовувати лише від 1000 до 2000 циклів повної підзарядки (від 0 до 100 відсотків) залежно від виробника.

Також, комірки батареї мають нижчу термічну стабільність і можуть досягти точки перегріву. Авто з таким типом батареї найчастіше ви бачите в роликах, де авто самозайнялося в гаражі або й на ходу. Згасити таке авто дуже складно, але з кожним роком цей тип батареї вдосконалюється, оскільки вважається найперспективнішим.

Порада: Для довговічності батареї більшість автомобільних брендів рекомендують заряджати авто до 80%. Власне, рекомендація така сама, як і для будь-якого мобільного телефону: не перезаряджайте техніку, тоді все буде безпечно працювати!

Допустимі максимальні робочі температури: в діапазоні від -20 до +55°C.

Приклади NMC

• Tesla Model Y Long Range / Performance
• Polestar 2
• BMW iX3

2. NCA

З переваг: у них майже ті ж переваги та недоліки, що і у NMC. Нікель-кобальт-алюмінієві батареї (NCA), що є видом літій-іонних батарей, схожі на NMC (попередній тип), за винятком того, що в них замінений марганець на більш стійкий алюміній і використовується менше кобальту в катоді, що більш екологічно. А також у них більша щільність енергії (велика дальність дії).

З недоліків: ті ж мінуси, що у NMC, коротший термін служби.

Вони не так широко використовуються автомобільними брендами і зараз представлені деякими Tesla.

Допустимі максимальні робочі температури: в діапазоні від -20 до +60°C.

Приклади NCA

• Tesla Model S liftback
• Tesla Model X
• Tesla Model 3 (старі моделі до 2021 року)

3. LiFePO 4/LFP

З переваг: літій-залізо-фосфатні акумулятори (LFP) поширені в більш дешевих моделях EV через низьку вартість їх виробництва. Вони виграють завдяки тривалішому терміну служби, витримуючи понад 2000 циклів заряджання. LFP менш сприйнятливі до перегріву у разі короткого замикання або серйозної аварії та безпечніші. Їх можна заряджати до 100%: повна зарядка не надає негативного впливу на стан батареї, але краще слідувати рекомендаціям виробника. Одні радять заряджати до 80%, тоді як Tesla не просто радить, наполягає!, заряджати свої авто з LFP до 100%.

З недоліків: батареї LFP мають меншу щільність енергії приблизно до 160 Вт-г/кг, тому забезпечують менший запас ходу і використовуються для міських моделей EV. Для досягнення того ж діапазону, що й у NMC або NCA, потрібна батарея вдвічі більша за розміром.

Також, батарея чутлива до низьких температур, тому швидкість заряджання в холодному кліматі знижена.

Допустимі максимальні робочі температури: в діапазоні від -20 до +60°C.

Приклади LiFePO 4

• Volkswagen e-Golf
• Ford Fusion
• Nissan Leaf
• Porsche Panamera
• BMW 740iL

Нікель-металогідридний акумулятор (NiMH або Ni-MH)

Нікель-металогідридні батареї ми нерідко зустрічаємо у звичайному житті: вони регулярно використовуються в комп’ютерному та медичному устаткуванні. Ці батареї широко використовуються в HEV.

З переваг: з переваг NiMH – велика ємність та екологічність. У них немає ефекту пам’яті (регулярна зарядка та розрядка не знижують їхню ємність). Вони мають низьку токсичність, відносно низьку вартість і можуть витримувати часті цикли зарядки і розрядки.

З недоліків: нижча щільність енергії в порівнянні з літій-іонними батареями, велика вага, об’єм і час заряджання більший, ніж у звичайних батарей. А також накладаються висока вартість, високий саморозряд та вироблення тепла за високих температур і необхідність контролювати втрати водню. За всіх недоліків безліч клієнтів вибирає авто саме з цією батареєю.

Допустимі максимальні робочі температури: в діапазоні від -30 °C до 100 °C.

Приклади:

• Toyota Prius
• Honda Civic Hybrid
• Vector shooter
• Ford Ranger EV
• General Motors EV1
• Honda Electric Vehicle Plus

Іоністори

Із недоліків: найкращі іоністори можуть зберігати близько 5% енергії, яку можуть зберігати літій-іонні акумулятори. Це робить їх непридатними для легкових автомобілів.

З переваг: зате вони розглядаються як життєздатний варіант для громадського транспорту, оскільки дуже швидко заряджаються, достатньо на кожній станції розмістити зарядні станції.

Крім застосування в громадському транспорті, іоністори можуть забезпечити транспортні засоби додатковою потужністю під час прискорення та підйому на пагорб, а також допомогти відновити енергію гальмування, за рахунок чого можуть бути корисними як вторинні пристрої зберігання енергії в електромобілях, допомагаючи основним батареям вирівняти навантаження.

Приклади:

• Капабус
• Сapa vehicle, LRV
• Навантажувач Proton Power Systems
• Гібридний автобус VAG

Якщо ми забули згадати один із типів батарей – пишіть у коментарях. А також поділіться, який тип вам подобається більше.