Jak funguje baterie elektromobilu?

Lithium-iontová baterie pohání jakýkoli typ elektrického vozidla. Od počátku se etablovala jako referenční technologie na trhu elektrických vozidel. Jak to funguje? Specialisté sítě IZI by EDF vám poskytnou aktuální informace o provozu, vlastnostech, výhodách a nevýhodách baterie elektromobilu.

Shrnutí

Jak funguje baterie elektromobilu?

Pokud lokomotiva využívá jako energii benzín nebo naftu, pak to neplatí pro elektromobily. Jsou vybaveny baterií s různou autonomií, kterou je nutné nabíjet na nabíjecí stanici.

Každé elektrické vozidlo je ve skutečnosti vybaveno několika bateriemi:

• Přídavná baterie;
• A trakční baterie.

Jaká je jejich role a jak fungují?

Přídavná baterie

Elektromobil má stejně jako termokamera přídavnou baterii. Tato 12V baterie slouží k napájení autopříslušenství.

Tato baterie zajišťuje správný provoz různých elektrických zařízení, jako jsou:

• elektrická okna;
• Rádio ;
• Různé senzory elektrického vozidla.

Porucha pomocné baterie elektrického vozidla tak může způsobit určité poruchy.

Trakční baterie

Zásadní roli hraje ústřední prvek elektromobilu, trakční baterie. Ve skutečnosti ukládá nabitou energii do nabíjecí stanice a dodává energii elektromotoru při cestování.

Činnost trakční baterie je poměrně složitá, proto je tento prvek jednou z nejdražších součástí elektromobilu. Tyto náklady také v současnosti brzdí rozvoj elektromobility po celém světě. Někteří prodejci nabízejí při nákupu elektrického vozidla smlouvu o pronájmu trakční baterie.

Lithium-iontová baterie je zdaleka nejpoužívanějším typem baterie v elektrických vozidlech. Díky své odolnosti, výkonu a úrovni bezpečnosti je skutečně referenční technologií pro většinu výrobců.

Existují však různé typy baterií pro elektrická vozidla:

• Nikl-kadmiová baterie;
• Nikl-metal hydridová baterie;
• Lithiová baterie;
• Li-ion baterie.

Souhrnná tabulka výhod různých baterií pro elektrická vozidla

Různé typy baterií	Výhody
Kadmium nikl	Lehká baterie s vynikající životností.
Nikl-metal hydrid	Lehká baterie s nízkým znečištěním a vysokou kapacitou akumulace energie.
Lithium	Stabilní nabíjení a vybíjení. Vysoké jmenovité napětí. Významná hmotnostní a objemová hustota energie.
Lithiový ion	Vysoká měrná a objemová energie.

Souhrnná tabulka nevýhod různých baterií pro elektromobily

Různé typy baterií	Omezení
Kadmium nikl	Vzhledem k tomu, že úroveň toxicity kadmia je velmi vysoká, tento materiál se již nepoužívá.
Nikl-metal hydrid	Materiál je drahý. Chladicí systém je potřebný ke kompenzaci nárůstu teploty v poměru k zátěži.
Lithium	Recyklace lithia ještě není plně zvládnuta. Mělo by existovat automatické řízení spotřeby.
Lithiový ion	Problém hořlavosti.

Výkon baterie

Výkon elektromotoru se udává v kilowattech (kW). Na druhou stranu kilowatthodina (kWh) měří energii, kterou může dodat baterie elektrického vozidla.

Výkon tepelného motoru (vyjádřený v koňských silách) můžete porovnat s výkonem elektromotoru vyjádřeným v kW.

Pokud však chcete investovat do elektromobilu s nejdelší výdrží baterie, budete se muset obrátit na měření kWh.

Životnost baterie

V závislosti na modelu vašeho elektromobilu může být jeho dojezd v průměru od 100 do 500 km. Vybitá baterie je skutečně dostatečná pro jednoduché každodenní používání elektrického vozidla k vození dětí do školy nebo do práce poblíž. Tento druh dopravy je levnější.

Kromě základních nebo středních modelů existují také modely vyšší třídy, které jsou mnohem dražší. Cenu těchto vozů do značné míry ovlivňuje výkon baterie.

Tento typ elektromobilu však může ujet až 500 km v závislosti na vašem stylu jízdy, typu silnice, povětrnostních podmínkách atd.

Aby byla zachována autonomie vaší baterie na dlouhé cestě, radí profesionálové sítě IZI by EDF zejména zvolit flexibilní řízení a vyhnout se příliš rychlé akceleraci.

Doba nabíjení baterie

O to se postarají především profesionálové sítě IZI by EDF instalace nabíjecích stanic pro elektromobily ... Objevte všechna stávající řešení nabíjení baterií pro váš elektromobil s:

• Domácí zásuvka 220 V;
• Zásuvka pro rychlé nabíjení Wallbox;
• A rychlonabíjecí stanice.

Domácí zásuvka 220V

Doma si můžete nainstalovat domácí zásuvku na 220 V. Doba nabíjení je od 10 do 13 hodin. Auto pak můžete nabíjet přes noc a používat ho celý den.

Zásuvka pro rychlé nabíjení Wallbox

Pokud zvolíte zásuvku pro rychlé nabíjení, nazývanou také Wallbox, doba nabíjení se zkrátí:

• Po dobu 4 hodin ve verzi 32A;
• Na 8 nebo 10 hodin ve verzi 16A.

Rychlodobíjecí stanice

Na kondominových parkovištích nebo v supermarketech a business parkingu můžete svůj vůz nabíjet také na rychlonabíjecí stanici. Cena tohoto zařízení je samozřejmě nejvyšší.

Doba nabíjení baterie je však velmi rychlá: trvá 30 minut.

Souhrnná tabulka cen zařízení pro nabíjení baterií elektromobilů

Typ zařízení pro nabíjení baterií	Cena (bez montáže)
Konektor pro rychlé nabíjení	Asi 600 XNUMX eur
Rychlodobíjecí stanice	Asi 900 €

Jak funguje lithium-iontová baterie?

Princip fungování tohoto typu baterie je složitý. Elektrony cirkulují uvnitř baterie a vytvářejí potenciálový rozdíl mezi dvěma elektrodami. Jedna elektroda je záporná, druhá kladná. Jsou ponořeny do elektrolytu: iontově vodivé kapaliny.

Fáze vybíjení

Když baterie napájí vozidlo, záporná elektroda uvolňuje uložené elektrony. Poté jsou připojeny ke kladné elektrodě přes externí obvod. Toto je fáze vybíjení.

Fáze nabíjení

Opačný efekt nastává při nabíjení baterie v nabíjecí stanici nebo kompatibilní zesílené elektrické zásuvce. Energie přenášená nabíječem tedy přenáší elektrony přítomné v kladné elektrodě na zápornou elektrodu. 

BMS baterie: definice a provoz

Software BMS (Battery Management System) řídí moduly a prvky, které tvoří trakční baterii. Tento řídicí systém monitoruje baterii a optimalizuje životnost baterie.

Když selže baterie, totéž se stane s BMS. Někteří výrobci EV však nabízejí službu přeprogramování BMS. Měkký reset tedy může vzít v úvahu stav baterie v čase T.

Jak spolehlivá je baterie elektromobilu?

Lithium-iontová baterie je známá svou spolehlivostí. Buďte však opatrní, zejména režim nabíjení může ovlivnit jeho životnost. Životnost baterie a výkon se navíc ve všech případech časem snižují.

Když se porouchá elektromobil, je velmi zřídka příčinou baterie. V zimě totiž rychle zjistíte, že váš elektromobil nemá problémy se startováním navzdory chladu, na rozdíl od dieselové lokomotivy.

Proč se lithium-iontové baterie časem zhoršují?

Když elektrické vozidlo ujede mnoho kilometrů, výkon baterie pomalu klesá. Pak jsou vidět dva faktory:

• Snížená životnost baterie;
• Delší doba nabíjení baterie.

Jak rychle stárne baterie elektromobilu?

Rychlost stárnutí baterie mohou ovlivnit různé faktory:

• Podmínky skladování elektrického vozidla (v garáži, na ulici atd.);
• Styl jízdy (s elektromobilem preferujeme zelenou jízdu);
• Frekvence nabíjení na rychlonabíjecích stanicích;
• Povětrnostní podmínky v oblasti, kde jezdíte nejčastěji.

Jak optimalizovat životnost baterie elektromobilu?

Zohledněním výše uvedených faktorů lze optimalizovat životnost trakční baterie. Výrobce nebo důvěryhodná třetí strana může kdykoli diagnostikovat a změřit SOH (zdravotní stav) baterie. Toto měření se používá k posouzení stavu baterie.

SOH porovnává maximální kapacitu baterie v době testu s maximální kapacitou baterie, když byla nová.

Recyklace: druhý život baterie elektrického vozidla

V sektoru elektrických vozidel problém s likvidací lithium-iontových baterií u elektrických vozidel zůstává velkým problémem. Pokud je elektromobil čistší než dieselová lokomotiva (problém s výrobou uhlovodíků), protože využívá obnovitelné zdroje energie, představuje problém získávání elektřiny, lithia a recyklace.

Problémy životního prostředí

Baterie elektrického vozidla může obsahovat několik kilogramů lithia. Používají se i jiné materiály jako kobalt a mangan. Tyto tři různé typy kovů se těží a zpracovávají pro použití při konstrukci baterií.

Lithium

Dvě třetiny zdrojů lithia používaných při vývoji baterií pro elektromobily pocházejí ze solných pouští Jižní Ameriky (Bolívie, Chile a Argentina).

Extrakce a zpracování lithia vyžaduje velké množství vody, což má za následek:

• Vysychání podzemních vod a řek;
• Znečištění půdy;
• A narušení životního prostředí, jako je nárůst otrav a vážných onemocnění místního obyvatelstva.

Kobalt

Více než polovina světové produkce kobaltu pochází z konžských dolů. Posledně jmenované vynikají zejména ve vztahu k:

• podmínky důlní bezpečnosti;
• Využití dětí pro těžbu kobaltu.

Zpoždění v odvětví recyklace: vysvětlení

Jestliže se lithium-iontová baterie prodávala od roku 1991 v sektoru spotřební elektroniky, recyklační kanály pro tento materiál se začaly rozvíjet mnohem později.

Pokud lithium nebylo původně recyklováno, bylo to způsobeno hlavně:

• O jeho skvělé dostupnosti;
• Nízké náklady na jeho těžbu;
• Míra sběru zůstala poměrně nízká.

S nárůstem elektromobility se však potřeby dodávek mění rychlým tempem, a proto je zapotřebí účinný recirkulační kanál. Dnes se v průměru recykluje 65 % lithiových baterií.

Řešení recyklace lithia

Dnes je ve srovnání s dieselovými lokomotivami málo zastaralých elektrických vozidel. To umožňuje prakticky kompletně demontovat vozidla a použité součásti baterií.

Lithium, stejně jako hliník, kobalt a měď tak lze sbírat a recyklovat.

Nepoškozené baterie sledují jiný obvod. To, že někdy již nevytvářejí dostatek energie k zajištění správného výkonu a dosahu pro řidiče, skutečně neznamená, že již nefungují. Tak je jim dán druhý život. Poté se používají pro stacionární použití:

• Pro skladování obnovitelných zdrojů energie (sluneční, větrná atd.) v budovách;
• Pro napájení rychlonabíjecích stanic.

Energetický sektor musí ještě inovovat, aby našel alternativy k těmto materiálům nebo je získal jinými způsoby.

Instalace nabíjecí stanice pro elektromobily