● Ο πόνος του νέου μετασχηματισμού ενέργειας στα επαγγελματικά οχήματα και η τεχνολογική ανακάλυψη των μπαταριών στερεάς-κατάστασης
Ως βασικός φορέας μεταφοράς logistics, υπηρεσιών και εμπορευμάτων κύριας γραμμής, η νέα ενεργειακή διαδικασία των εμπορικών οχημάτων επηρεάζει άμεσα την υλοποίηση του στόχου του «διπλού άνθρακα». Ωστόσο, οι τεχνικοί περιορισμοί των παραδοσιακών μπαταριών υγρού λιθίου περιόρισαν από καιρό το βάθος και το εύρος του μετασχηματισμού της νέας ενέργειας στα επαγγελματικά οχήματα.
1. Τα βασικά σημεία πόνου του μετασχηματισμού της νέας ενέργειας στα επαγγελματικά οχήματα
Σε σύγκριση με τα επιβατικά αυτοκίνητα, τα επαγγελματικά οχήματα έχουν ουσιαστικές διαφορές στα σενάρια χρήσης τους, οι απαιτήσεις τους για μπαταρίες ισχύος εστιάζονται περισσότερο στην «πρακτικότητα» και την «οικονομία». Για επαγγελματικά οχήματα μεσαίας και μικρής{1}}απόστασης, όπως η αστική διανομή και το san, η ευαισθησία στο κόστος και η ευκολία ανεφοδιασμού είναι οι βασικές απαιτήσεις. ενώ για τα βαρέα φορτηγά μεγάλων αποστάσεων, τα οχήματα εφοδιαστικής ψυχρής αλυσίδας και άλλους επιμέρους-τομείς, η αξιοπιστία του κύκλου ζωής της αυτονομίας, της απόδοσης φόρτισης γίνονται ανυπέρβλητα όρια.
Επί του παρόντος, τα επαγγελματικά οχήματα που κινούνται με μπαταρίες ιόντων λιθίου-υγρού αντιμετωπίζουν γενικά τρία μεγάλα διλήμματα:
Πρώτον, το άγχος της αυτονομίας, η μοναδική ζήτηση βαρέων φορτηγών μεγάλων αποστάσεων είναι ως επί το πλείστον πάνω από 300 χιλιόμετρα, ενώ η υπάρχουσα πυκνότητα ενέργειας της μπαταρίας υγρού είναι κυρίως μεταξύ 150-200 Wh/, με αποτέλεσμα τα οχήματα να μεταφέρουν μεγάλο αριθμό μπαταριών, γεγονός που όχι μόνο αυξάνει το κόστος αγοράς αλλά και μειώνει την απόδοση του φορτίου.
Δεύτερον, ο αναποτελεσματικός ανεφοδιασμός, απαιτεί συχνά αρκετές ώρες για την πλήρη φόρτιση ενός επαγγελματικού οχήματος σε έναν παραδοσιακό σωρό φόρτισης, πολύ λιγότερο βολικό από τον ανεφοδιασμό ενός οχήματος-που κινείται με καύσιμο, το οποίο επηρεάζει σοβαρά τη λειτουργία.
Τρίτον, κίνδυνοι ασφάλειας, τα επαγγελματικά οχήματα υπόκεινται σε μακροπρόθεσμο-υψηλό φορτίο, φόρτιση και εκφόρτιση υψηλής συχνότητας και ο κίνδυνος θερμικής διαρροής υγρού υπάρχει πάντα, ειδικά σε ακραία περιβάλλοντα όπως υψηλή θερμοκρασία και κρύο, η συχνότητα ατυχημάτων ασφαλείας παραμένει υψηλή.
Επιπλέον, το υψηλό συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (TC) που προκαλείται από την υποβάθμιση της μπαταρίας κάνει επίσης πολλές εταιρείες logistics να διστάζουν να αγοράσουν νέα ενεργειακά επαγγελματικά οχήματα.
2. Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας μπαταριών στερεάς-κατάστασης ταιριάζουν ακριβώς με τις ανάγκες των επαγγελματικών οχημάτων
Οι μπαταρίες στερεάς-κατάστασης αντικαθιστούν τους παραδοσιακούς υγρούς ηλεκτρολύτες με στερεούς, επιτυγχάνοντας ένα ποιοτικό άλμα στην απόδοση του πυρήνα και τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους είναι εξαιρετικά συμβατά με τις ανάγκες χρήσης των επαγγελματικών οχημάτων.
Η σημαντική βελτίωση στην ενεργειακή πυκνότητα είναι ο πυρήνας των μπαταριών στερεάς-κατάστασης. Η μονάδα μπαταρίας Rhino S all-στερεής-κατάστασης που εκτίθεται από την Chery έχει ενεργειακή πυκνότητα έως και 600 Wh/kg, το θεωρητικό όριο των μπαταριών λιθίου και υπερβαίνει κατά πολύ το τρέχον επίπεδο των μπαταριών υγρού.
Για επαγγελματικά οχήματα, η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα σημαίνει ότι μπορεί να επιτευχθεί μεγαλύτερη αυτονομία με την ίδια μπαταρία ή ότι το φορτίο της μπαταρίας μπορεί να μειωθεί υπό τις ίδιες απαιτήσεις εμβέλειας. Λαμβάνοντας για παράδειγμα τα βαρέα φορτηγά μεγάλων αποστάσεων, χρησιμοποιώντας μπαταρίες 500 Wh/kg όλες-στερεάς κατάστασης, το όχημα μπορεί να μεταφέρει πάνω από 1000 kWh ηλεκτρικής ενέργειας, με αυτονομία που μπορεί εύκολα να ξεπεράσει τα 1500 χιλιόμετρα, λύνοντας πλήρως το άγχος της μεταφοράς μεγάλων{{6} αποστάσεων.
Η βελτιστοποίηση της απόδοσης του ενεργειακού ανεφοδιασμού αντιμετωπίζει άμεσα τα σημεία πόνου των εργασιών επαγγελματικών οχημάτων.
Η όλη-συμπαγής- μπαταρία της Chery επιτυγχάνει τον δείκτη απόδοσης "6 λεπτά φόρτισης, 1000 χιλιόμετρα αυτονομίας" σημαίνει ότι ο ενεργειακός ανεφοδιασμός για επαγγελματικά οχήματα θα φτάσει στην ευκολία του ανεφοδιασμού για οχήματα που κινούνται με καύσιμο{{4}. Για βαρέα φορτηγά μεγάλων αποστάσεων-που διανύουν 300-500 χιλιόμετρα την ημέρα, ο ανεφοδιασμός σε σύντομο-χρόνο μπορεί να ανταποκριθεί στη λειτουργία ολόκληρης της ημέρας, μειώνοντας ουσιαστικά τον χρόνο διακοπής λειτουργίας και βελτιώνοντας τη λειτουργική απόδοση. Η διάταξη διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας της BYD στον τομέα των μπαταριών στερεάς κατάστασης-περιλαμβάνει μια σειρά από επιτεύγματα στην τεχνολογία γρήγορης φόρτισης. Εάν μπορεί να επιτευχθεί ο στόχος της «ισοτιμίας τιμής στερεού-υγρού», θα ενισχύσει περαιτέρω τα οικονομικά οφέλη που προκύπτουν από τη βελτίωση της απόδοσης ανεφοδιασμού.
Η ουσία της βελτίωσης των επιδόσεων ασφάλειας παρέχει προστασία για τις λειτουργίες επαγγελματικών οχημάτων.
Οι μπαταρίες στερεάς-κατάστασης με στερεούς ηλεκτρολύτες δεν έχουν κίνδυνο διαρροής και έχουν σημαντική θερμική σταθερότητα από τους υγρούς ηλεκτρολύτες, επιλύοντας ουσιαστικά το πρόβλημα της θερμικής διαφυγής. Τα επαγγελματικά οχήματα βρίσκονται σε ένα σκληρό περιβάλλον λειτουργίας υψηλού φορτίου, ισχυρών κραδασμών και ακραίων θερμοκρασιών για κάποιο χρονικό διάστημα. Η εγγενής ασφάλεια των μπαταριών στερεάς-κατάστασης μπορεί να μειώσει σημαντικά τη συχνότητα ατυχημάτων ασφαλείας, ειδικά για εργασίες υψηλής-έντασης σε κλειστά σενάρια, όπως λιμάνια και περιοχές εξόρυξης. Στο, το πλεονέκτημα των μπαταριών στερεάς-κατάστασης στη διάρκεια ζωής του κύκλου μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τον ρυθμό αποσύνθεσης των μπαταριών, βελτιστοποιώντας έτσι το κόστος των επαγγελματικών οχημάτων καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους
● Προκλήσεις για τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης-στη βιομηχανία επαγγελματικών οχημάτων
Παρά τις σημαντικές ευκαιρίες που προσφέρει, η βιομηχανία οχημάτων εξακολουθεί να αντιμετωπίζει πολλαπλές προκλήσεις όσον αφορά την εφαρμογή μπαταριών στερεάς κατάστασης-.
Η συμφόρηση κόστους παραμένει το σημαντικότερο εμπόδιο.
Επί του παρόντος, το κόστος όλων των--μπαταριών κατάστασης είναι περίπου 8 φορές υψηλότερο από αυτό των μπαταριών-υγρής κατάστασης. Δεδομένου ότι η ενεργειακή χωρητικότητα ενός μεμονωμένου πακέτου για επαγγελματικά οχήματα είναι γενικά πάνω από 300 χιλιάδες, το κόστος αγοράς του οχήματος θα αυξηθεί σημαντικά εάν όλα αυτά είναι εξοπλισμένα με μπαταρίες πλήρως στερεάς κατάστασης, υπερβαίνοντας το εύρος αποδοχής της αγοράς. Επιπλέον, η διαδικασία παραγωγής μπαταριών στερεάς κατάστασης είναι πιο περίπλοκη και απαιτεί υψηλότερα πρότυπα για εξοπλισμό και υλικά, αυξάνοντας περαιτέρω το κόστος κατασκευής.
Στο τεχνικό μέτωπο, εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν επειγόντως.
Πρώτον, υπάρχει το πρόβλημα της σταθερότητας της διεπαφής. Η κακή επαφή μεταξύ στερεών ηλεκτρολυτών και υλικών καθόδου/ανόδου μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε χωρητικότητα και μειωμένη διάρκεια ζωής της μπαταρίας, η οποία δεν ανταποκρίνεται στη ζήτηση για μακροπρόθεσμη-υψηλή-λειτουργία επαγγελματικών οχημάτων. Δεύτερον, υπάρχει ανεπαρκής ιοντική αγωγιμότητα. Το ιοντικό των στερεών ηλεκτρολυτών του κύριου ρεύματος οξειδίου και σουλφιδίου εξακολουθεί να είναι χαμηλότερο από αυτό των υγρών ηλεκτρολυτών, γεγονός που περιορίζει την ταχύτητα φόρτισης και την απόδοση ισχύος. Τρίτον, υπάρχει το πρόβλημα επέκτασης και συστολής όγκου. Η αλλαγή όγκου των υλικών ηλεκτροδίων κατά τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης μπορεί να προκαλέσει ρωγμές στη συσκευασία της μπαταρίας. Στο περιβάλλον λειτουργίας όπου τα επαγγελματικά οχήματα είναι συνεχώς ζωντανά, αυτό το πρόβλημα θα είναι πιο εμφανές.
Η έλλειψη οικολογικής συνέργειας εμποδίζει επίσης τη διαδικασία υλοποίησης.
Προς το παρόν, υπάρχει έλλειψη ενοποιημένου τυπικού συστήματος στον τομέα των μπαταριών στερεάς κατάστασης-για επαγγελματικά οχήματα. Το μέγεθος των πακέτων μπαταριών και το πρωτόκολλο επικοινωνίας BMS είναι αρκετά διαφορετικά, με αποτέλεσμα τα προϊόντα διαφορετικών επιχειρήσεων να είναι ασύμβατα και η δυσκολία προώθησης. Ταυτόχρονα, το σύστημα ανακύκλωσης για μπαταρίες στερεάς-κατάστασης δεν έχει ακόμη καθιερωθεί και η επεξεργασία και η επαναχρησιμοποίηση των απορριμμάτων μπαταριών αποτελούν πιθανά προβλήματα
Επιπλέον, η αναβάθμιση των εγκαταστάσεων παροχής ενέργειας-υστερεί σε σχέση με την ανάπτυξη της τεχνολογίας μπαταριών. Το κόστος κατασκευής των σταθμών σούπερ-ταχείας φόρτισης είναι υψηλό και μικρό, γεγονός που δύσκολα μπορεί να καλύψει τις ανάγκες-μεγάλης κλίμακας εφαρμογής.
Για τη βιομηχανία επαγγελματικών οχημάτων, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης-αντιπροσωπεύουν όχι μόνο μια τεχνολογική επανάσταση αλλά και μια ιστορική ευκαιρία για βιομηχανική αναδιάρθρωση. Τα τεχνολογικά του πλεονεκτήματα, όπως η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, η γρήγορη απόδοση φόρτισης και η υψηλή ασφάλεια, θα αντιμετωπίσουν επακριβώς τα βασικά σημεία πόνου του μετασχηματισμού της νέας ενέργειας στα επαγγελματικά οχήματα, οδηγώντας τη βιομηχανία από "οδηγούμενη από την πολιτική-στην "οδηγούμενη-αγορά".
Παρά το γεγονός ότι αντιμετωπίζουμε πολλές προκλήσεις όπως το κόστος, η τεχνολογία και η οικολογία επί του παρόντος, η-εφαρμογή σε μεγάλη κλίμακα μπαταριών στερεάς-κατάστασης στον τομέα των επαγγελματικών οχημάτων είναι ήδη μια τάση με τη συνεχή επανάληψη της τεχνολογίας, τη συνεχή ωριμότητα της βιομηχανικής αλυσίδας και την ισχυρή υποστήριξη πολιτικών. Αναμένεται ότι έως το 230, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης-θα κυριαρχούν στη νέα ενεργειακή αγορά για επαγγελματικά οχήματα, οδηγώντας στην αντικατάσταση της ηλεκτροκίνησης όλων των σεναρίων, όπως οι κύριες μεταφορές και οι αστικές υπηρεσίες, και η βασική υποστήριξη για την υλοποίηση του στόχου "διπλού άνθρακα".
