Международный день аккумуляторной батареи

Международный день батареи отмечается ежегодно 18 февраля, в день рождения итальянского физика Алессандро Вольта, который представил миру первую батарею в 1801 году. Довольно простая по конструкции, эта первая попытка использовала элементарные предметы — тонкие полоски меди, картона и цинка. , разделенные влажной кожей. Невероятно, но ведущим элементом Volta был ее собственный язык. В эту пятницу батарее исполнился 221 год. И теперь, когда все больше покупателей автомобилей выбирают электромобиль, это кажется хорошей возможностью узнать, что батареи сделали для человечества, и преимущества, которые их технологии предлагают для мобильности и энергетического пространства.

Батареи работают по принципу гальванического элемента, в котором электрически заряженные частицы движутся по цепи от отрицательного полюса к положительному для выработки электричества. Батарея является одновременно аккумулятором электрохимической энергии и преобразователем. При разряде накопленная химическая энергия преобразуется в электрическую энергию посредством электрохимической реакции. Эта преобразованная энергия затем доступна для потребительских устройств, независимых от электросети.

Сегодня, далекий от своей первоначальной простой конструкции и ограниченной емкости, аккумулятор теперь сильно развит и отличается от других. Это более чем незаменимый компонент смартфонов и ноутбуков, и жизнь без аккумуляторов сегодня кажется невообразимой.

Однако прорыв к коммерчески жизнеспособной литий-ионной батарее произошел относительно недавно: в 1979 году исследователи Джон Б. Гуденаф и Коичи Мидзусима разработали перезаряжаемый литиевый элемент с напряжением около 4 вольт, в котором в качестве положительного электрода использовался диоксид лития-кобальта. С этого и начинается триумф литий-ионного аккумулятора. Возможность подзарядки также сделала ее основной предпосылкой для электромобилей с батарейным питанием.

Как появился аккумулятор в автомобилях — и как в электромобилях?

От Великобритании до Германии

Появление электромобилей прочно связано с именем британского натуралиста Майкла Фарадея. Если вы уделяли достаточно внимания физике, вы, возможно, помните «клетку Фарадея», которая защищает пассажиров автомобиля от ударов молнии, создавая электрический экран. 1821 год считается рождением электромобильности, потому что Фарадей смог показать, как с помощью электромагнетизма создается постоянное вращение.

К концу 19 века электромобили были более совершенными, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания. Первый четырехколесный электромобиль был представлен в Кобурге в 1888 году немецким предпринимателем и изобретателем Андреасом Флокеном. Он становится катализатором непрерывного и быстрого развития электромобильности. В то время доля электромобилей почти в два раза превышала долю автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.

Но благодаря взаимодействию авто- и нефтяной промышленности, автоторговли и потребителей, СМИ и политики создается автомобильная система, где, к сожалению, электромобили не смогли набрать обороты за эти годы. Звучит безумно, что все эти великие открытия и идеи должны были лечь на ветер почти столетие, и что электромобили только сейчас быстро возвращаются из-за растущих экологических проблем.

Цифры доказывают это: потребительский индекс EY Mobility Lens показывает, что более 40% нынешних покупателей новых автомобилей планируют инвестировать в электромобиль. Экологическая осведомленность и защита окружающей среды сейчас находятся на первом месте в повестке дня потребителей.

Друг Земли

Сегодня возобновляемые источники энергии, аккумуляторные системы хранения энергии и электромобильность являются ключом к устойчивой и экологически чистой энергетической системе. Существуют и другие варианты силовой установки, такие как водород. Однако научные исследования показывают, что при использовании водорода в качестве двигателя большая часть энергии теряется в технологической цепочке, и около 80% эффективности теряется. В случае аккумуляторно-электрической силовой установки это составляет максимум 30% используемой энергии, что делает эту форму силовой установки наиболее жизнеспособным альтернативным двигателем в обозримом будущем.

Будущее выглядит еще зеленее

Все еще новая концепция двусторонней зарядки должна сделать электрическую мобильность еще более привлекательной и устойчивой в ближайшие годы. Если автомобили подключены к двусторонней сети для зарядки на холостом ходу, батарея может активно участвовать в энергетическом рынке, объединяя усилия в качестве «виртуальной электростанции» с другими автомобильными батареями и домашними батареями, даже принося доход.

Если затем можно будет предсказать «здоровье» батареи с помощью программного обеспечения, которое может определить процесс износа и старения для каждого типа батареи при определенных условиях использования, цепочка создания стоимости может быть значительно расширена. Это потому, что такая информация делает возможным второе время автономной работы.

Итак, 18 февраля давайте приветствовать изобретение батареи, которая сделала возможным так много вещей, включая современную электрическую мобильность. Аккумулятор находится в центре энергетического перехода, который исторически только начался. Программное обеспечение для анализа батарей теперь доступно, чтобы помочь нам понять суть технологии, меняющей мир. Как показала недавняя конференция TWAICE Vision, эта история далека от завершения!