● A haszongépjárművek új energiaátalakításának fájdalmas pontjai és a szilárdtest{0}}akkumulátorok technológiai áttörése
A logisztikai szállítás, a szolgáltatások és a fővonali árufuvarozás fő szállítójaként a haszongépjárművek új energetikai folyamata közvetlenül befolyásolja a „kettős széndioxid” cél megvalósítását. A hagyományos folyékony lítium akkumulátorok műszaki korlátai azonban sokáig korlátozták a haszongépjárművek új energiaátalakításának mélységét és szélességét.
1. A haszongépjárművek új energiaátalakításának fő fájdalmai
A személygépkocsikhoz képest a haszongépjárművek használati forgatókönyvükben lényeges különbségek mutatkoznak, az akkumulátorokkal szemben támasztott követelményeik inkább a "praktikusságra" és a "gazdaságosságra" irányulnak. A közép- és{1}}rövid távolságú haszongépjárműveknél, mint például a városi elosztás és a san, a költségérzékenység és a kényelem a tankolás az alapvető elvárások; míg a nagy távolságú-nehézteherautók, hidegláncos logisztikai járművek és más alágazatok- esetében a hatótávolság, a töltési hatékonyság életciklus-megbízhatósága leküzdhetetlen küszöbökké válik.
Jelenleg a folyékony lítium{0}}ion akkumulátorokkal hajtott haszongépjárművek általában három fő dilemmával szembesülnek:
Először is, a távolsági szorongás, a nagy távolságú nehéz teherautók egyszeri szükséglete többnyire 300 kilométer felett van, míg a meglévő folyékony akkumulátor energiasűrűsége többnyire 150-200 Wh/ között van, ami azt eredményezi, hogy a járműveknek nagyszámú akkumulátort kell szállítaniuk, ami nemcsak a beszerzési költséget növeli, hanem a rakomány hatékonyságát is csökkenti;
Másodszor, a nem hatékony tankolás, gyakran több órát vesz igénybe egy haszongépjármű teljes feltöltése egy hagyományos töltőpadon, ami sokkal kevésbé kényelmes, mint egy üzemanyaggal{0}}meghajtott jármű tankolása, ami súlyosan befolyásolja a működést;
Harmadszor, a biztonsági kockázatok, a haszongépjárművek hosszú távon nagy terhelésnek,{0}}nagyon gyakori töltésnek és kisütésnek vannak kitéve, és mindig fennáll a folyadék hőkiáramlásának veszélye, különösen szélsőséges környezetben, például magas hőmérsékleten és hidegben, a biztonsági balesetek előfordulása továbbra is magas.
Ezen túlmenően, az akkumulátor leromlása által okozott magas teljes tulajdonlási költség (TC) sok logisztikai vállalatot is habozásra késztet új energiahordozó haszongépjárművek vásárlása iránt.
2. A szilárdtest-akkumulátor technológia előnyei pontosan megfelelnek a haszongépjárművek igényeinek
A szilárdtest{0}}akkumulátorok a hagyományos folyékony elektrolitokat szilárd anyagokra cserélik, minőségi ugrást érve el az alapteljesítményben, és műszaki jellemzőik nagymértékben kompatibilisek a haszongépjárművek használati igényeivel.
Az energiasűrűség áttöréses javulása a szilárdtest{0}}akkumulátorok magja. A Chery által kiállított Rhino S teljes-szilárdtest-akkumulátor modul energiasűrűsége akár 600 Wh/kg is lehet, ami a lítiumelemek elméleti határa, és messze meghaladja a folyékony akkumulátorok jelenlegi szintjét.
Haszonjárművek esetében a nagy energiasűrűség azt jelenti, hogy ugyanazzal az akkumulátorral nagyobb hatótávolság érhető el, vagy az akkumulátor terhelése csökkenthető azonos hatótávolsági követelmények mellett. Példaként a nagy-nehéz teherautókat, 500 Wh/kg-os szilárdtest-akkumulátorokat alkalmazva a jármű több mint 1000 kWh elektromos energiát képes szállítani, hatótávolsága pedig könnyen meghaladhatja az 1500 kilométert, teljesen megoldva a távolsági{6}}szállítás szorongását.
Az energiafeltöltés hatékonyságának optimalizálása közvetlenül kezeli a haszongépjárművek kezelésének fájdalmas pontjait.
A Chery teljesen -szilárd- akkumulátora, amely eléri a „6 perc töltés, 1000 kilométeres hatótáv” teljesítményindexet, azt jelenti, hogy a haszongépjárművek energia-utántöltése eléri az üzemanyaggal-meghajtott járművek üzemanyag-feltöltésének kényelmét. A napi 300-500 kilométert utazó, nagy távolságú-nehéz teherautóknál a rövid-idejű tankolás az egész napos üzemidőt kielégíti, hatékonyan csökkentve a leállási időt és javítva a működési hatékonyságot. A BYD szabadalmaztatott elrendezése a szilárdtest{12}akkumulátorok területén számos vívmányt tartalmaz a gyorstöltési technológia terén. Ha sikerül elérni a "szilárd-folyadék árparitás" célját, az tovább erősíti a tankolás hatékonyságának javításából származó gazdasági előnyöket.
A biztonsági teljesítmény javításának lényege védelmet nyújt a haszongépjárművek üzemeltetése számára.
A szilárd elektrolitot tartalmazó szilárdtest-akkumulátorok nem fenyegetik a szivárgást, és lényegesen hőstabilitásuk, mint a folyékony elektrolitoké, alapvetően megoldva a hőkifutás problémáját. A haszongépjárművek zord üzemi környezetben vannak, ahol nagy terhelés, erős vibráció és extrém hőmérsékletek uralkodnak egy ideig. A szilárdtest-akkumulátorok eredendő biztonsága jelentősen csökkentheti a biztonsági balesetek előfordulását, különösen a nagy-intenzitású műveleteknél zárt forgatókönyvekben, például kikötőkben és bányászati területeken. A szilárdtest{6}akkumulátorok előnyei a ciklus élettartamában hatékonyan csökkenthetik az akkumulátor leromlásának sebességét, ezáltal optimalizálva a haszonjárművek költségeit azok teljes életciklusa során
● A szilárdtest{0}}akkumulátorokkal kapcsolatos kihívások a haszonjárműiparban
Az általa kínált jelentős lehetőségek ellenére a járműipar továbbra is számos kihívással néz szembe a szilárdtest-akkumulátorok bevezetése terén.
A költségek szűk keresztmetszete továbbra is a legjelentősebb akadály.
Jelenleg az összes--állapotú akkumulátor ára körülbelül 8-szor magasabb, mint a folyékony-állapotú akkumulátoroké. Mivel a haszongépjárművek egyetlen csomagjának energiakapacitása általában meghaladja a 300 000-t, a jármű beszerzési költsége jelentősen megnő, ha mindegyik szilárdtest akkumulátorral van felszerelve, ami meghaladja a piaci elfogadottsági tartományt. Ezenkívül a szilárdtest-akkumulátorok gyártási folyamata összetettebb, és magasabb színvonalú berendezéseket és anyagokat igényel, ami tovább növeli a gyártási költségeket.
Technikai téren még mindig vannak olyan problémák, amelyeket sürgősen orvosolni kell.
Először is az interfész stabilitásának problémája van. A szilárd elektrolitok és a katód/anód anyagok közötti rossz érintkezés könnyen kapacitást és rövidebb akkumulátor-élettartamot eredményezhet, ami nem elégíti ki a haszongépjárművek hosszú távú, -nagy{2}terhelésű működése iránti igényt. Másodszor, nincs elegendő ionvezetőképesség. A főáramú oxid és szulfid szilárd elektrolitok iontartalma még mindig alacsonyabb, mint a folyékony elektrolitoké, ami korlátozza a töltési sebességet és a teljesítményt. Harmadszor, ott van a térfogat-bővülés és -összehúzódás probléma. Az elektródák anyagának térfogatváltozása a töltési és kisütési folyamat során az akkumulátor csomagolásának megrepedését okozhatja. Azokban a működési környezetben, ahol a haszongépjárművek folyamatosan vibrálnak, ez a probléma szembetűnőbb lesz.
Az ökológiai szinergia hiánya is hátráltatja a megvalósítás folyamatát.
Jelenleg hiányzik az egységes szabványrendszer a haszongépjárművek szilárdtest{0}}akkumulátorainak területén. Az akkumulátorcsomagok mérete és a BMS kommunikációs protokollja meglehetősen eltérő, ami a különböző vállalkozások termékei összeférhetetlenségét és a promóció nehézségeit eredményezi. Ugyanakkor a szilárdtest-akkumulátorok újrahasznosítási rendszere még nem alakult ki, és a hulladékelemek kezelése és újrafelhasználása potenciális problémákat okoz.
Ezenkívül az energiaellátó létesítmények{0}}korszerűsítése elmarad az akkumulátortechnológia fejlődésétől. A szupergyors{2}}töltőállomások építési költsége magas, és kicsi, ami aligha tudja kielégíteni a nagyszabású-alkalmazások igényeit.
A haszonjárműipar számára a szilárdtest{0}}akkumulátorok nemcsak technológiai forradalmat jelentenek, hanem történelmi lehetőséget is az ipari szerkezetátalakításra. Technológiai előnyei, mint például a nagy energiasűrűség, a gyors töltési hatékonyság és a nagy biztonság, pontosan kezelni fogják a haszongépjárművek új energiaátalakításának fő fájdalmas pontjait, és az iparágat a „politika-vezérelt „piaci-vezéreltté alakítja.
Annak ellenére, hogy jelenleg számos kihívással kell szembenéznie, például a költségekkel, a technológiával és az ökológiával, a szilárdtest-akkumulátorok nagyszabású bevezetése a haszongépjárművek területén már most is trend a technológia folyamatos iterációjával, az ipari lánc folyamatos érettségével és a szakpolitikák erőteljes támogatásával. Várhatóan 230-ra a szilárdtest-akkumulátorok uralják majd a haszongépjárművek új energiapiacát, ami az összes forgatókönyv – például a fővonali közlekedés és a városi szolgáltatások – villamosításának cseréjét, valamint a „kettős szén-dioxid-kibocsátás” cél megvalósításának alapvető támogatását jelenti.
