Činjenice o tehnologiji Bosch akumulatora

Dugi uporabni vijek, vrhunska kvaliteta, najveći stupanj sigurnosti - očekujemo zaista mnogo od visokonaponskih akumulatora u vozilima. To je razlog zašto su današnji litij-ionski akumulatori, na primjer, osmišljeni da traju barem 150 000 kilometara i do 15 godina. Čak i tada, nakon što provede sve to vrijeme u automobilu, akumulator još uvijek mora imati 80 posto svojeg izvornog kapaciteta pohrane i učinkovitosti. "Razvijanje visokonaponskog akumulatora za vozila koji je ekonomičan, snažan i pouzdan u isto vrijeme - to je na pragu znanstvene fantastike", tvrdi Dr. Joachim Fetzer, jedan od izvršnih direktora Odjela za benzinske sustave društva Robert Bosch GmbH koji je zadužen za elektromobilnost. Unutar sljedećih pet godina Bosch kani ponuditi visokonaponske akumulatora koji su dvostruki snažniji. U isto vrijeme tvrtka istražuje nove tehnologije za akumulatore.

Razvoj: put do sljedeće generacije litij-ionskih akumulatora

Litij-ionska tehnologija: Litij-ionska tehnologija ima još mnogo toga za ponuditi u godinama koje dolaze. Današnji akumulatori imaju gustoću energije od oko 115 Wh/kg, ali imaju potencijala da dosegnu čak i 280 Wh/kg. Kako bi istražio sljedeću generaciju litij-ionskih akumulatora, Bosch se udružio s društvima GS Yuasa i Mitsubishi Corporation u zajedničkom pothvatu koji se naziva Litijska energija i snaga. "Cilj je ovog zajedničkog pothvata učiniti litij-ionske akumulatore do dva puta snažnijima", kaže Fetzer. Da bi postigli ovaj cilj, partneri su udružili svoje snage. GS Yuasa može primijeniti svoje iskustvo u optimizaciji ćelija da stvori akumulator s višom gustoćom energije i širim dometom. Bosch doprinosi svojom stručnošću u složenom upravljanju akumulatorima i integraciji sustava.

Post-litij-ionski akumulatori: Boschev korporativni odjel za istraživanje radi na post-litij-ionskim akumulatorima, poput onih izrađenih litij-sumpornom tehnologijom, što će omogućiti veću gustoću energije i kapacitet. Bosch predviđa da će litij-sumporni akumulatori biti spremne za serijsku proizvodnju najranije sredinom sljedećeg desetljeća.

Napredak: upravljanje akumulatorom dovelo je od 10 posto većeg dometa

Kemija ćelije: Postoji više načina da se poboljša učinkovitost akumulatora. Na primjer, materijal koji se koristi za anodu i katodu ima važnu ulogu u kemiji ćelije. Većina današnjih katoda sastoji se od nikal-kobaltova mangana (NCM) i nikal-karboksi-anhidrida (NCA), dok su anode rađene od grafita, mekog ili tvrdog ugljika, ili silicijevog karbida.

Napon ćelija: Visokonaponski elektroliti mogu još više povećati učinkovitost akumulatora podižući napon unutar ćelije s 4,5 na 5 volta. Tehnički je izazov jamčiti sigurnost i dugotrajnost dok se poboljšava učinkovitost.

Upravljanje akumulatorom: Po pitanju akumulatora visokih performansi, Bosch se usredotočuje na razvijanje nadzora i upravljanja raznim ćelijama kao i cjelokupnog sustava. Pouzdano je upravljanje visokonaponskim akumulatorom izazov jer i do deset mikrokontrolera regulira protok energije u ćelijama pomoću sustava CAN sabirnica. Sofisticirano upravljanje akumulatorom može dodatno povećati domet automobila do 10 posto - bez mijenjanja kemije ćelija.

Infrastruktura: automatizirana vozila imaju utjecaj na tehnologiju akumulatora

Mjesta za brzo punjenje: Mogućnost brzog punjenja vašeg električnog automobila na mnogo mjesta imalo bi značajan utjecaj na tehnologiju akumulatora. Što se brže puni akumulator električnog vozila, to je njegov domet manje važan.

Automatizirana vožnja: Vozila koja su u potpunosti automatizirana čine punjenje mnogo jednostavnijim jer mogu potražiti mjesta za punjenje bez ikakve pomoći vozača. Kako ovo funkcionira pokazuje V-Charge, projekt kojeg vode Bosch, VW i više europskih sveučilišta. Zamisao je, na primjer, da unutar javne garaže vozač ima mogućnost upotrijebiti aplikaciju na svojem pametnom telefonu da uputi svoje električno vozilo do mjesta za punjenje. Kada se vozač vrati, automobil se sam vrati do zadanog mjesta. Moguće su varijacije na ovu temu; na primjer, vozač može mobitelom zatražiti vozilo iz zajedničkog voznog parka i vozilo će odmah doći na zadano mjesto. Vozni parkovi zapravo su još jedno područje gdje se mijenjaju zahtjevi za akumulatore, poput onih koji se tiču njihovog uporabnog vijeka, jer se vozila iz voznog parka često koriste manje od 15 godina koliko je procijenjena dugovječnost akumulatora za vozila.

Tri vijeka trajanja: za visokonaponski akumulator automobil je tek prvi korak

Različiti stadiji u životu akumulatora: Vozilu iz voznog parka koje prođe mnogo kilometara unutar kratkog razdoblja potreban je novi akumulator s punim rasponom učinkovitosti i kapaciteta. S druge strane, slabo korišteni akumulator može jednako dobro funkcionirati u automobilima koji se voze samo povremeno ili na kraćim putovanjima. To bi smanjilo ukupan trošak električnog automobila. Čak i nakon dvanaest godina - koliko iznosi prosječni uporabni vijek automobila - akumulator još uvijek zadržava 80 posto svoje izvorne učinkovitosti i kapaciteta. To znači da njezini dijelovi mogu i dalje biti korisni, na primjer kao jedinica za pohranu energije.

Projekt "Second Life" s društvima BMW i Vattenfall: U Hamburgu iskorišteni se akumulatori iz električnih vozila spajaju da bi se stvorio veliki sustav za pohranu energije. U nekoliko sekundi može omogućiti energiju i pomaže u stabilizaciji mreže. Ovim projektom Bosch, Grupa BMW i Vattenfall zajedno rade na napretku elektromobilnosti i pohrani energije.