Технологијата на батерии за електрични возила (EV) се развива со брзо темпо, но кои видови постојат денес и по што се разликуваат?
Од елегантни лимузини до моќни SUV модели, електричните возила го менуваат начинот на кој патуваме. Во срцето на секое EV се наоѓа батеријата, главниот извор на енергија кој го движи целиот систем. Како што е важно да го разбереш моторот ако возиш автомобил на бензин, така е клучно да ја разбереш и батеријата ако си сопственик на EV или размислуваш да преминеш на електрично возило.
Батеријата обично претставува околу 40% од вкупната цена на EV, па затоа е разумно да знаеш за што плаќаш – и зошто некои батерии се подобри од други.
Раните генерации на EV батерии имаа бројни проблеми, а некои од нив сè уште постојат. Најчестиот предизвик е краткиот домет – нешто што е непрактично за многу возачи и ги поттикна истражувањата во правец на батерии со поголема енергетска густина. Бавното полнење е уште една значајна грижа за корисниците, па унапредувањето на брзината на полнење е клучно за поширока прифатеност. Други приоритети се продолжување на животниот век на батеријата и зголемување на безбедноста – со цел да се избегнат прегревање и пожари.
Дополнително, материјалите што се користат во батериите – како литиум, кобалт и никел – се нерамномерно распоредени низ светот. Недостигот од ресурси, еколошките последици од нивното ископување и геополитичките ризици ја поттикнуваат потрагата по поодржливи алтернативи.
Како резултат на овие предизвици, се развија различни типови на батерии – секоја со свои специфични предности и ограничувања. Еве ги главните типови на батерии кои денес се користат или се во развој:
1. Литиум-јонски (Li-ion) батерии
Ова се најраспространетите батерии кај EV. Тие функционираат преку движење на литиумови јони помеѓу анодата и катодата низ течен електролит. Овие батерии имаат висока енергетска густина и долг век на употреба, но обично се полнат побавно. Новите верзии со тенки електроди овозможуваат полнење за помалку од 15 минути, но се двојно поскапи од стандардните. Li-ion батериите ги среќаваме во повеќето денешни електрични возила – од Tesla до Nissan.
2. Литиум-железо-фосфатни (LFP) батерии
Ова е варијанта на Li-ion батерија што користи железо-фосфат како катода. Бидејќи не содржат скапи метали како кобалт или никел, се сметаат за поодржлива опција. Освен тоа, многу подобро функционираат на ниски температури. Истражувањата покажуваат исклучителна стабилност во услови кои обично предизвикуваат проблеми кај други типови батерии. Иако имаат помала енергетска густина, Tesla почна да ги користи за своите модели со пократок домет, а тие стануваат сè попопуларни – особено во Кина.
3. Никел-метал-хидридни (NiMH) батерии
Овој тип користи легура што апсорбира водород на анодата и никел хидроксид на катодата. NiMH батериите имаат добра безбедносна репутација, подолг работен век и пониска почетна цена во споредба со некои други типови. Отпорни се на прашина и нечистотии, но имаат помала енергетска густина и се почувствителни на екстремни температури од Li-ion батериите. Денес се поретко застапени во целосно електрични возила, но сè уште се користат во хибриди како Toyota Prius.
4. Цврсти (solid-state) батерии
Овие батерии користат цврст полимер наместо течен електролит. Тоа им овозможува потенцијално поголема енергетска густина, побрзо полнење и зголемена безбедност – бидејќи не се запаливи. Новите достигнувања во развојот на сулфидни електролити покажуваат дека тие можат да бидат подеднакво проводливи како течните. Иако трошоците за производство се сè уште пречка, експертите веруваат дека оваа технологија наскоро ќе направи револуција во EV индустријата.
5. Натриум-јонски батерии
Нова и ветувачка алтернатива на Li-ion технологијата. Натриумот е многу поевтин и подостапен од литиумот, што ги прави овие батерии поповолни и поодржливи. Функционираат и на многу ниски температури – што е голем плус. Но, натриумот е трипати потежок од литиумот, што значи пократок домет. Сепак, ако се надминат овие предизвици, натриум-јонските батерии би можеле да бидат одличен избор за оние кои не патуваат на долги релации.
Енергетика 24
