Два нови електрически автомобила – GM Volt и Nissan Leaf – вече са “на стартовата линия”. Скоро ще ги последват десетки други модели от други производители. Nissan Leaf обещава 120 км пробег с едно зареждане, а GM Volt достига 56 мили с едно зареждане, но разполага и с бензинов двигател за по-дълги пътувания.
И GM, и Nissan се стараят да гарантират, че батериите в тези автомобили са безопасни. Начинът, по който тези батерии се представят през следващите няколко години, ще покаже кой подход е по-добър и ще оформи дизайна на бъдещите електрически автомобили и презареждаеми хибриди, пише GreenTech.bg.
Както GM, така и Nissan използват литиево-йонни батерии, отдавна доказана в електрониката технология, вместо никел-метал-хидридни батерии, които се оказаха надеждни при газово-електрически хибриди като Toyota Prius, но са обемисти и тежки.
При избора на литиево-йонни вместо никел-метал-хидридни батерии GM и Nissan са поели риск, защото такива батерии все още не са доказали надеждността си в условията на колите. Автомобилните батерии трябва да са в състояние да понесат екстремални температури, тежки сътресения, продължителни вибрации от пътя и трябва да се представят добре в продължение на около едно десетилетие.
В някои случаи обаче литиево-йонните батерии могат да прегреят и да се запалят – проблем, който е познат на потребителите на лаптопи. Батериите, необходими за електрически превозни средства, не бива да допускат подобно нещо, а освен това трябва да съхраняват много повече енергия. Това значи, че при пожар могат да са особено опасни.
Друг недостатък на използването на литиево-йонните батерии е, че те бързо губят способността си да съхраняват енергия. След няколко години на употреба те могат да съхраняват два пъти по-малко енергия, отколкото когато са били нови. Автомобилопроизводителите обаче искат батерии, които ще издържат живота на превозното средство – около 8 до 15 години.
В отговор на тези въпроси, GM и Nissan са направили значителни промени в литиево-йонните батерии, които използват, най-вече от гледна точка на химическата им структура. Вместо да се използва литиево-кобалтов оксид, предпочитан в лаптоп-батериите, те използват литиево-манганов оксид, който съхранява относително голямо количество енергия и е по-стабилен.
GM и Nissan също така са загърбили цилиндричната форма на батериите в полза на правоъгълна форма, което пести пространство и позволява на топлината да се разсейва по-добре. Прегряването може да навреди на батерията, като намалява способността й за съхраняване на енергия, а в някои случаи може да доведе до “омагьосан кръг”, при който високите температури развиват химически реакции, които причиняват отделяне на още повече топлина, което в крайна сметка води до пожар.
Различни са подходите на двете фирми за охлаждане на батериите. Nissan е избрала опростен дизайн с вентилатор. Според фирмата, плоската форма на батерията прави допълнителното охлаждане ненужно.
Дизайнът на GM е по-сложен. Необходим е течен охладител, който минава покрай повърхността на всяка клетка в опаковката и през малък радиатор отдава топлината навън. Системите с охлаждаща течност може да пренасят топлината от акумулаторните клетки по-бързо от въздушното охлаждане, казват от фирмата.
Освен това течното охлаждане е много по-компактно и по-равномерно. То гарантира разлика между отделните клетки в рамките на един-два целзиеви градуса. Течното охлаждане е и методът, избран от Tesla Motors, която произвежда спортни електрически автомобили с литиево-йонни батерии.
Освен от охлаждане, батериите се нуждаят и от известно подгряване при студено време. Затова GM предлага специализиран нагревателен модул, а Nissan има модификация на пакета батерии, разработен за студено време, който обаче не е включен в стандартния комплект на автомобила.
При всички тези разнообразни проблеми и подходи може да се каже, че пускането на първите модели на пазара с избраната от производителя технология за съхраняване на енергия и всички нюанси около нея си е старт и на първия голям тест за батериите на електрическите автомобили.