Бесконечный запас хода на солнечной энергии — реальность или мечта

Энтузиаст создал солнечный электромобиль с бесконечным запасом хода

Идея электромобиля на солнечных батареях (EV) с бесконечным запасом хода - это захватывающая концепция. Мысль об устранении необходимости подзарядки за счет использования энергии солнца кажется логичным развитием технологии EV. Однако недавний проект ютубера Drew Builds Stuff иллюстрирует, почему такое видение, хотя и является технически возможным, остается непрактичным для повседневного использования.

Комментировать
Поделиться:
Бесконечный запас хода на солнечной энергии — реальность или мечта
Солнечная энергия часто рассматривается как жизнеспособное решение для снижения зависимости от электросети. В конце концов, многие дома могут удовлетворить все свои потребности в электричестве с помощью относительно скромного количества солнечных панелей. Учитывая, что EV известны своей эффективностью, кажется разумным предположить, что они могут питаться только солнечной энергией. Однако в реальности все гораздо сложнее. 


В США среднее домохозяйство потребляет около 30-33 кВт/ч энергии ежедневно, в то время как типичный EV использует около 13,2 кВт/ч, чтобы проехать 39,7 мили. Хотя такое потребление энергии может показаться приемлемым, проблема заключается в скорости потребления. Автомобили расходуют энергию гораздо быстрее, чем дома, а ограниченная площадь поверхности автомобиля существенно ограничивает количество солнечной энергии, которую можно уловить. Именно поэтому солнечные панели на серийных автомобилях, таких как Prius Prime, обычно используются для выполнения второстепенных функций, например, для охлаждения салона, а не для зарядки аккумулятора.

Несмотря на эти ограничения, Drew Builds Stuff удалось создать автомобиль на солнечных батареях, способный на впечатляющие подвиги. В ходе испытаний он проехал 155 миль, используя батарею, которая обычно обеспечивает запас хода в 35-45 миль без помощи солнечных батарей. Он считает, что в оптимальных условиях, с меньшим количеством остановок, запас хода может превысить 300 миль, теоретически позволяя ездить бесконечно долго. Однако это достижение связано со значительными компромиссами.

Солнечный автомобиль, использованный в эксперименте Дрю, далек от того, что большинство считает практичным транспортным средством. Это минималистичное творение с трубчатым шасси, солнечными панелями, покрывающими почти все поверхности, единственным сиденьем и отсутствием каких-либо элементов безопасности. Кроме того, испытания автомобиля проводились в идеальных условиях - он медленно ехал по сельским дорогам, далеким от реальных условий вождения.

 Если бы эта концепция была применена к серийному автомобилю, то такие факторы, как более высокие скорости, требования к безопасности, комфорт пассажиров и дополнительные энергозатратные функции, такие как кондиционер, значительно снизили бы целесообразность ее реализации.



Читайте также о том, что новое исследование показало, как полный заряд негативно влияет на аккумуляторы LFP.
26 Августа, 2024 г.

Новое исследование показало, как полный заряд негативно влияет на аккумуляторы LFP

Литий-железо-фосфатные (LFP) батареи, известные своей стабильностью и низкой себестоимостью, становятся все более популярными в электромобилях (EV). В отличие от никелевых батарей, LFP-аккумуляторы менее склонны к перегреву и обладают большей долговечностью. Однако недавние исследования показали, что полная зарядка этих батарей может привести к их ускоренной деградации, что ставит под сомнение текущие рекомендации по зарядке от крупных автопроизводителей, таких как Tesla и Ford.

Автопроизводители рекомендуют периодически заряжать EV, оснащенные батареями LFP, до 100 %. Tesla советует делать это раз в неделю, а Ford предлагает проводить полную зарядку ежемесячно. Обоснованием является то, что такая зарядка помогает калибровать батарею, обеспечивая точные показания дальности пробега и сохраняя здоровье батареи в течение долгого времени.  Эти рекомендации отличаются от советов, которые даются для никель-марганец-кобальтовых (NMC) батарей, где ежедневная зарядка обычно ограничивается 80-90%, чтобы избежать преждевременной деградации. Известно, что повышенное напряжение и тепло при полной зарядке ускоряют износ NMC-аккумуляторов, снижая их способность удерживать энергию в течение долгого времени. Однако недавнее исследование, опубликованное в *Журнале электрохимического общества*, опровергает рекомендацию полной зарядки для LFP-батарей. Исследование, проведенное лабораторией, финансируемой Tesla, показало, что повторяющиеся циклы полной зарядки могут нанести вред батареям LFP. Исследование показывает, что полная зарядка LFP-элементов увеличивает производство вредных соединений, которые накапливаются на отрицательном электроде батареи, расходуя литий и приводя к деградации. Авторы подчеркивают, что более высокие уровни заряда (SoC) приводят к повышению напряжения и более частым отрицательным реакциям в электролите батареи, что ускоряет процесс деградации. Исследование также показывает, что поддержание LFP-батарей в более низком состоянии заряда, особенно когда они не используются в течение длительного времени, может уменьшить эту деградацию. Например, циклическая зарядка батареи в диапазоне 75-100% SoC, как оказалось, наносит больший вред по сравнению с более низкими диапазонами. Исследователи утверждают, что минимизация времени, проведенного на более высоких уровнях SoC, может продлить срок службы батареи. Одним из основных авторов исследования является доктор Джефф Дан, известный исследователь аккумуляторов, чья лаборатория в Университете Далхаузи в Канаде финансируется компанией Tesla. Эта лаборатория сыграла важную роль в развитии аккумуляторных технологий, в частности в совершенствовании химии NMC. Новое исследование дополняет их вклад, раскрывая важнейшие детали поведения LFP-аккумуляторов. Несмотря на эти выводы, исследование имеет некоторые ограничения. В нем подчеркивается, что циклический режим работы в диапазоне 0-25 % SoC может максимально продлить срок службы батареи, но такой подход непрактичен для большинства владельцев EV, которые полагаются на общественную зарядку или нуждаются в полной емкости для ежедневного использования.  Исследование сосредоточено в основном на долговечности батареи, не учитывая более широкие факторы, такие как удобство, время зарядки и сценарии использования в реальных условиях. Читайте также о том, что в продажу поступил китайский электромобиль Nammi Box за 2 290 029 руб.

^

© 2007-2024.
Сетевое издание «CarsWeek» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 25 апреля 2017 года.
Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС77-69477. Учредитель: Богачков Сергей Григорьевич. Главный редактор: С. Г. Богачков.
Электронная почта редакции: bogachs@yandex.ru. Телефон редакции: +7-915-979-14-25.
Использование материалов сайта разрешается только с установкой активной гиперссылки на CarsWeek.ru. 16+