Dem rast e û cîh rast e, û hemî pargîdaniyên wesayîtên elektrîkî yên Chineseînî dagirkirî ne.Xuya ye ku Çîn bûye navenda pîşesaziya wesayîtên elektrîkê ya cîhanê.
Bi rastî, li Almanya, heke yekîneya we pileyên barkirinê peyda neke, dibe ku hûn hewce bikin ku yek bixwe bikirin.li ber derî.Lêbelê, em her gav nîqaş dikin ka çima ew qas pargîdaniyên gerîdok ên Alman nekarin Tesla çêbikin, û ne dijwar e ku naha sedeman bibînin.
Di sala 2014 de, Profesor Lienkamp ji Zanîngeha Teknîkî ya Munchenê pirtûkek nû "Rewşa tevgera elektrîkê 2014", ku ji civakê re belaş û vekirî ye, weşand û got: "Tevî ku wesayîtên elektrîkê kêmasiyên cihêreng hene jî, min tu carî otomobîlek nedîtiye ku jixwe xwediyê tevgereke elektrîkê ye.Ajokarê erebeyê, ji nû ve bikeve hembêza erebeya kevneşopî.Tewra otomobîla elektrîkê ya herî gelemperî jî kêfa ajotinê ji we re tîne, ya ku bi otomobîlek benzînê re nayê hev kirin."Otomobîlek wusa bi rastî dikare bike ku xwediyê gerîdeyê nû neke Vegere nav destên gerîdeyên kevneşopî?
Wekî ku em hemî dizanin, dilê wesayîtek elektrîkê pîlê ye.
Ji bo wesayîtek elektrîkî ya asayî, di binê ceribandina standarda Ewropî de, xerckirina enerjiyê ji 100 kîlometreyan bi qasî 17 kWh e, ango 17 kWh.Dr. Thomas Pesce serfkirina enerjiyê ya wesayîtên kompakt di bin veavakirina çêtirîn de lêkolîn kir.Bêyî ku lêçûn were hesibandin, mezaxtina enerjiyê ya herî baş a her 100 kîlometre ku bi karanîna teknolojiya heyî ya heyî ve hatî wergirtin hinekî ji 15 kWh zêdetir e.Ev tê vê wateyê ku di demek kurt de, hewl didin ku bi xweşbînkirina kargêriya gerîdeyê bixwe jî xerckirina enerjiyê kêm bikin, tewra bêyî ku lêçûna zêde were hesibandin, bandora teserûfa enerjiyê nisbeten piçûk e.
Pakêta bateriya 85 kWh ya Tesla wekî mînakek bigirin.Dûrahiya ajotinê ya binavkirî 500 km ye.Ger xerckirina enerjiyê bi hewildanên cûrbecûr kêm bibe 15kWh/100km, dûrahiya ajotinê dikare bibe 560 km.Ji ber vê yekê, meriv dikare were gotin ku jiyana batterê ya gerîdeyê bi kapasîteya pakêta pîlê re têkildar e, û hevrêziya rêjeyî bi rêkûpêk sabît e.Ji vî alî ve, karanîna bataryayên bi dendika enerjiyê ya bilindtir (hem enerjiya Wh/kg ji bo yekîneya giraniyê hem jî enerjiya Wh/L ji bo yekîneya yekîneyê divê were hesibandin) girîngiyek mezin e ji bo baştirkirina performansa wesayîtên elektrîkî, ji ber ku di wesayîtên elektrîkê, pîlê beşek mezin ji giraniya giştî digire.
Hemî cûreyên bataryayên lîtium-ion bataryayên herî pêşbînîkirî û herî zêde têne bikar anîn in.Pîlên lîtiumê yên ku di otomobîlan de têne bikar anîn bi giranî pîlê tîrêjê lîtium manganate nîkel kobalt (NCM), pîlê lîtium aluminate ya nîkel kobalt (NCA) û pîlê fosfatê hesinê lîtium (LPF) hene.
1. Pîl NCM-yê lîtium manganate nîkel-kobaltji hêla gelek wesayîtên elektrîkê yên li derveyî welat ve tê bikar anîn ji ber ku rêjeya hilberîna germê ya kêm, aramiya nisbeten baş, jiyana dirêj, û dendika enerjiyê ya 150-220Wh / kg.
2. NCA pîlê lithium aluminate nîkel-kobalt
Tesla vê pîlê bikar tîne.Dendika enerjiyê bilind e, li 200-260Wh/kg, û tê çaverêkirin ku di demek nêzîk de bigihîje 300Wh/kg.Pirsgirêka sereke ev e ku tenê Panasonic niha dikare vê batterê hilberîne, biha bilind e, û ewlehî di nav sê bataryayên lîtiumê de ya herî xirab e, ku pêdivî bi pergala rêveberiya batterê û belavkirina germê ya performansa bilind heye.
3. Pîlê LPF lîtium hesin fosfatê Di dawiyê de, em li batarya LPF ya ku herî zêde di wesayîtên elektrîkê yên navxweyî de tê bikar anîn binêrin.Kêmasiya herî mezin a vî celebê pîlê ev e ku dendika enerjiyê pir kêm e, ku tenê dikare bigihîje 100-120Wh / kg.Digel vê yekê, LPF di heman demê de rêjeyek xwe-vekêşanê ya bilind jî heye.Yek ji van ji hêla çêkerên EV ve nayê xwestin.Pejirandina berbelav a LPF-ê li Chinaînê bêtir mîna lihevkirinek e ku ji hêla hilberînerên navxweyî ve ji bo pergalên birêvebirina baterî û sarbûnê yên biha hatî çêkirin - Pîlên LPF xwedan îstîqrar û ewlehiya pir zêde ne, û dikarin operasyona domdar tewra digel pergalên rêveberiya bataryayê yên belengaz û jiyana dirêjtir a batterê jî misoger bikin.Feydeyek din a ku ji hêla vê taybetmendiyê ve hatî peyda kirin ev e ku hin bataryayên LPF xwedan dendika hêza dakêşana zehf bilind in, ku dikare performansa dînamîk a wesayîtê baştir bike.Wekî din, bihayê bataryayên LPF-ê bi nisbet kêm e, ji ber vê yekê ew ji bo stratejiya kêm-dawî û erzan a heyî ya wesayîtên elektrîkê yên navxweyî maqûl e.Lê gelo ew ê wekî teknolojiya batterê ya pêşerojê bi hêz were pêşve xistin, hîn jî pirsek heye.
Batteriya otomobîlek elektrîkî ya navînî divê çiqas mezin be?Ma ew pakêtek pîlê ku bi hezaran bataryayên Tesla li rêz û paralel hene, an pakêtek pîlê ku bi çend bataryayên mezin ên BYD hatî çêkirin?Ev pirsek di binê lêkolînê de ye, û heya niha bersivek diyar tune.Tenê taybetmendiyên pakêta pîlê ku ji hucreyên mezin û hucreyên piçûk pêk tê li vir têne destnîşan kirin.
Dema ku pîlê piçûk e, qada belavbûna germahiya tevahî ya pîlê dê bi nisbet mezin be, û germahiya tevahiya pakêta pîlê dikare bi sêwiranek belavbûna germê ya maqûl ve bi bandor were kontrol kirin da ku pêşî li leza germahiya bilind bigire û ji germahiyê kêm neke. jiyana pîlê.Bi gelemperî, hêz û dendika enerjiyê ya bataryayên bi kapasîteya yekane piçûktir dê zêdetir be.Di dawiyê de, û ya girîngtir, bi gelemperî dipeyivin, enerjiyek yekane hindik be, ew qas ewlehiya tevahiya wesayîtê bilindtir dibe.Pakêtek pîlê ku ji hejmareke mezin a hucreyên piçûk pêk tê, heke yek hucreyek jî têk biçe, ew ê pir pirsgirêk dernekeve.Lê heke di hundurê pîlê bi kapasîteya mezin de pirsgirêkek hebe, xetereya ewlehiyê pir mezintir e.Ji ber vê yekê, hucreyên mezin hewceyê amûrên parastinê bêtir hewce dikin, ku ev jî hêjahiya enerjiyê ya pakêta pîlê ya ku ji hucreyên mezin pêk tê kêm dike.
Lêbelê, bi çareseriya Tesla re, dezawantaj jî diyar in.Bi hezaran pîlê pêdivî bi pergalek rêveberiya bataryayê ya pir tevlihev heye, û lêçûna zêde nayê kêm kirin.BMS (Pergala Rêvebiriya Pîlê) ya ku li ser Volkswagen E-Golf tê bikar anîn, jêr-modulek ku karibe 12 batariyan bi rê ve bibe, 17 dolar e.Li gorî texmîna hejmara bataryayên ku ji hêla Tesla ve têne bikar anîn, her çend lêçûna BMS-ya xwe-pêşkeftî kêm be jî, lêçûna veberhênana Tesla ya di BMS-ê de ji 5,000 dolarên Amerîkî zêdetir e, ku ji% 5-ê lêçûna lêçûnê ye. tevahiya wesayîtê.Ji vî alî ve, meriv nikare bêje ku pîlê mezin ne baş e.Di rewşê de ku bihayê BMS-ê bi girîngî kêm nebûye, divê mezinahiya pakêta pîlê li gorî cîhê gerîdeyê were destnîşankirin.
Wekî teknolojiyek din a bingehîn di wesayîtên elektrîkê de, motor pir caran dibe bingeha nîqaşê, nemaze motora Tesla-yê bi mezinahiya zebeşê ya bi performansa gerîdeya werzîşê, ya ku hê ecêbtir e (hêza lûtkeya motora Model S dikare bigihîje zêdetirî 300 kW, herî zêde torque 600 Nm e, û hêza lûtkeyê nêzî hêza yek motorek EMU-ya bilez e).Hin lêkolînerên di pîşesaziya otomotîvê ya Alman de wiha şîrove kirin:
Tesla ji bilî pêkhateyên kevneşopî (bedenê aluminium,motora asynchronous ji bo pêşbaziyê, teknolojiya şasiya kevneşopî ya bi hewasuspension, ESP û pergalek frena kevneşopî ya bi pompeya valahiya elektrîkî, hucreyên laptopê hwd.)
Tesla hemî parçeyên kevneşopî, laşê aluminium, motorên asynchronous, strukturên gerîdeya kevneşopî, pergala frensê û pîlê laptop û hwd bikar tîne.
Tenê nûbûnek rastîn di teknolojiya ku batterê girêdide yeşaneyên ku têlên girêdanê yên ku Tesla patent kirine, û hem jî pîlê bikar tînepergala rêveberiyê ya ku dikare "li ser hewayê" were şûştin, tê vê wateyê kuwesayît êdî ne hewce ye ku ajotina atolyeyê bike da ku nûvekirinên nermalavê werbigire.
Tekane îcada jenosîdê Tesla di hilgirtina pîlê de ye.Ew kabloyek pîlê taybetî, û BMS-ê bikar tînin ku rasterast tora bêtêlê dihêle bêyî ku hewce bike ku vegerin kargehê da ku nermalavê nûve bikin.
Di rastiyê de, motora asynchronous ya hêza bilind a Tesla ne pir nû ye.Di modela herî pêşîn a Roadsterê ya Tesla de, hilberên Tomita Electrica Taywanê têne bikar anîn, û pîvan ji pîvanên ku ji hêla Model S ve hatî ragihandin ne pir cûda ne. Di lêkolîna heyî de, zanyarên li hundur û derveyî welêt sêwiranên ji bo kêm-mesref, hêza bilind hene. motorên ku zû dikarin werin hilberandin.Ji ber vê yekê dema ku li vê qadê mêze bikin, xwe ji Teslaya efsanewî dûr bixin - motorên Tesla têra xwe baş in, lê ne ew qas baş in ku kesek din nikaribe wan ava bike.
Di nav gelek cûreyên motorê de, yên ku bi gelemperî di wesayîtên elektrîkê de têne bikar anîn, bi gelemperî motorên asynchronous (ku jê re motorên inductionê jî têne gotin), motorên hevdem ên bi heyecana derveyî, motorên hevdem ên magnetîkî yên domdar û motorên hevdem ên hîbrîd in.Kesên ku bawer dikin ku sê motorên pêşîn di derheqê wesayîtên elektrîkê de hin zanyariyan hene, dê hin têgehên bingehîn hebin.Motorên asynchronous xwedan lêçûnek kêm û pêbaweriya bilind in, motorên hevdem ên magnetîkî yên daîmî xwedan tîrêj û karbidestiya hêzê ya bilind, mezinahiya piçûk lê bihayek bilind, û kontrola beşa bilez a tevlihev in..
Dibe ku we li ser motorên hevdem ên hîbrid kêm bihîstibe, lê di van demên dawî de, gelek peydakiroxên motorên Ewropî dest bi peydakirina motorên weha kirine.Hêzbûn û karbidestiya hêzê pir zêde ye, û kapasîteya barkirinê xurt e, lê kontrol ne dijwar e, ku ji bo wesayîtên elektrîkê pir maqûl e.
Di vê motorê de tiştek taybetî tune.Li gorî motora hevdemî ya magnetîkî ya daîmî, ji bilî magnetên daîmî, rotor di heman demê de pêlekek heyecanek mîna motora hevdem a kevneşopî jî zêde dike.Motorek wusa ne tenê xwedan zencîra hêza bilind e ku ji hêla magneta daîmî ve hatî peyda kirin, lê di heman demê de dikare qada magnetîkî li gorî hewcedariyên bi navgîniya pêla heyecanê veguhezîne, ku bi hêsanî di her beşê bilez de tê kontrol kirin.Mînakek tîpîk motora rêza HSM1 ye ku ji hêla BRUSA ve li Swîsreyê ve hatî hilberandin.Kûçika taybetmendiya HSM1-10.18.22 wekî ku di wêneya jêrîn de tê xuyang kirin.Hêza herî zêde 220 kW û torque ya herî zêde 460 Nm e, lê qebareya wê tenê 24 L (30 cm bi pîvaz û 34 cm bi dirêjahî) û giraniya wê bi qasî 76 kg e.Dendika hêzê û dendika torque bi bingehîn bi hilberên Tesla re têne berhev kirin.Bê guman, bihayê ne erzan e.Ev motor bi veguherînerek frekansê heye, û bihayê wê li dora 11,000 euro ye.
Ji bo daxwaza wesayîtên elektrîkê, berhevkirina teknolojiya motorê têra xwe gihîştî ye.Ya ku niha kêm e motorek e ku bi taybetî ji bo wesayîtên elektrîkî hatî çêkirin, ne teknolojiya çêkirina motorek wusa ye.Tê bawer kirin ku bi mezinbûn û pêşkeftina piyaseyê gav bi gav, motorên bi dendika hêza bilind dê her ku diçe populertir bibin, û bihayê wê bêtir û bêtir nêzî gel bibe.
Ji bo daxwaza wesayîtên elektrîkê, niha tenê kêmbûna motorên ku bi taybetî ji bo wesayîtên elektrîkî hatine çêkirin heye.Tê bawer kirin ku bi mezinbûn û pêşkeftina piyaseyê gav bi gav, motorên bi dendika hêza bilind dê her ku diçe populertir bibin, û bihayê wê bêtir û bêtir nêzî gel bibe.
Lêkolîna li ser wesayîtên elektrîkê pêdivî ye ku vegere esasê.Esasê wesayîtên elektrîkê veguheztina ewledar û erzan e, ne laboratuarek teknolojiya mobîl, û ne hewce ye ku teknolojiya herî pêşkeftî û moda bikar bîne.Di dawiya dawîn de divê li gorî hewcedariyên herêmê bê plankirin û dîzaynkirin.
Derketina Tesla nîşanî mirovan da ku pêşeroj divê aîdî wesayîtên elektrîkê be.Wesayîtên elektrîkê yên pêşerojê dê çawa xuya bikin û di pêşerojê de dê Chinaîn di pîşesaziya wesayîtên elektrîkî de çi pozîsyonê bigire hîn jî nayê zanîn.Ev jî xemla karê pîşesazî ye: Berevajî zanista xwezayê, heta encama ku ji hêla zagonên zanista civakî ve hatî destnîşan kirin hewce dike ku mirov bi lêgerîn û hewldana dijwar bigihîje wê!
(Nivîskar: Namzedê doktorayê di endezyariya wesayîta elektrîkê de li Zanîngeha Teknîkî ya Munîhê)
Dema şandinê: Mar-24-2022