02.02.2023

Bateria viitorului dezvoltată de MAHLE Powertrain și Allotrope Energy, nu folosește pământuri rare și se încarcă rapid

Bateriile sunt o componentă vitală a unui vehicul electric, iar producătorii de vehicule recreaționale caută permanent soluții pentru a le implementa în noile autorulote și rulote. MAHLE Powertrain și Allotrope Energy au dezvoltat o baterie litiu-carbon care nu folosește pământuri rare și care se încarcă foarte rapid. Acumulatorul combină avantajele unui supercapacitor cu cele ale unei baterii litiu-ion

MAHLE este un partener de dezvoltare și furnizor internațional de top pentru industria auto, precum și un pionier și un motor tehnologic pentru mobilitatea viitorului. Grupul MAHLE se angajează să facă transportul mai eficient, mai ecologic și mai confortabil prin optimizarea continuă a motorului cu combustie, prin promovarea utilizării combustibililor alternativi și prin crearea bazei pentru acceptarea pe scară largă și introducerea la nivel mondial a mobilității electrice: e-mobility.

MAHLE Powertrain și Allotrope Energy au dezvăluit o nouă tehnologie de baterii care oferă o reîncărcare ultra-rapidă, combinată cu o mare densitate de putere. Combinând avantajele supercondensatoarelor și ale bateriilor litiu-ion tradiționale, noua tehnologie litiu-carbon permite realizarea unei încărcări complete într-un timp similar cu cel de realimentare a unui vehicul cu combustie internă. În plus, celulele Li-C nu conțin metale din pământuri rare, (un grup de 17 elemente extrem de importante, socotite critice pentru asamblarea a aproximativ un sfert din tehnologia actuală) și se încarcă într-un timp foarte scurt. „Anxietatea legată de autonomie este adesea citată ca fiind principala barieră în calea adoptării vehiculelor electrice, dar dacă bateria ar putea fi reîncărcată în același timp în care este nevoie pentru a realimenta un vehicul convențional cu motor cu ardere internă, o mare parte din această îngrijorare dispare”, sugerează Dr. Mike Bassett, șeful departamentului de cercetare al MAHLE Powertrain.

„Odată cu apariția economiei la cerere, a crescut rapid utilizarea mopedelor pe benzină pentru livrări urbane, cum ar fi mesele la pachet, iar acest lucru a contribuit la problemele legate de calitatea aerului din orașele noastre„, a continuat Bassett. „Decarbonizarea acestor livrări s-a dovedit până acum dificilă fără a menține un stoc de baterii interschimbabile scumpe sau fără a trece la un vehicul electric mai mare și mai greu, cu un consum de energie mai mare.”

Cu toate acestea, în cadrul unui proiect de colaborare cu Allotrope Energy, MAHLE Powertrain a analizat modul în care un moped electric ar putea fi utilizat ca vehicul de livrare urban alimentat de o baterie litiu-carbon de capacitate mică și ieftină, care ar putea fi reîncărcată între opriri în doar 90 de secunde.

Tehnologia litiu-carbon de la Allotrope Energy combină avantajele supercondensatoarelor și ale bateriilor litiu-ion tradiționale pentru a oferi o celulă care poate fi reîncărcată rapid și care, în același timp, păstrează o bună densitate energetică. Tehnologia dispune de un anod de tip baterie de mare viteză și de un catod de mare capacitate de tip condensator electric cu dublu strat (EDLC), separate de un electrolit organic.

Rezultatul este o celulă de baterie care nu suferă niciunul dintre efectele de degradare termică cu care se confruntă bateriile tradiționale pe bază de litiu. Stabilitatea sa, chiar și la temperaturi ridicate, permite furnizarea unui curent ridicat și o reîncărcare rapidă, toate acestea fără a fi nevoie de sisteme complexe de răcire externă sau de sisteme elaborate de gestionare a bateriei.

În plus, catodul său de tip condensator permite o durată de viață de peste 100.000 de cicluri, mult mai mare decât cea a bateriilor convenționale, în timp ce eliminarea metalelor de pământuri rare și reciclabilitatea completă a designului îl fac mai bun pentru mediu atât în timpul producției, cât și mult timp după aceasta.Ca parte a proiectului, MAHLE Powertrain a investigat scenariul unui serviciu de livrare de fast-food-uri cu e-moped în oraș, cu o rază de acțiune de 25 km. O baterie litiu-ion convențională de 500 Wh ar necesita o reîncărcare la mijlocul schimbului care, chiar și cu un încărcător rapid, ar dura mai mult de 30 de minute. În plus, încărcarea rapidă regulată reduce durata de viață a bateriei până la punctul în care ar trebui probabil înlocuită la fiecare an sau doi.

Cu toate acestea, o baterie cu litiu-carbon ar putea fi reîncărcată la 20 kW în doar 90 de secunde, ceea ce înseamnă că o încărcare completă ar putea fi realizată în timpul necesar pentru colectarea următoarei livrări.

„Cu ajutorul încărcării ultra-rapide, dimensiunea bateriei poate fi optimizată pentru a se potrivi scenariilor în care va fi utilizat vehiculul, ceea ce duce nu numai la economii de greutate, ci și la reduceri de costuri care reduc și mai mult barierele în calea decarbonizării”, a subliniat Bassett.

„Adevărata provocare a constat în proiectarea arhitecturii electrice capabile să absoarbă rate de încărcare atât de ridicate”, a mai spus Bassett. „În plus, neexistând pe piață sisteme de încărcare adecvate care să poată furniza aceste rate de încărcare de la o sursă de alimentare domestică, am creat propriul nostru design personalizat.”

Soluția la care a ajuns echipa lui Bassett folosește propriul său acumulator de energie încorporat, bazat pe condensatori, pentru a oferi o încărcare ultra-rapidă de până la 20 kW prin creșterea puterii de la o conexiune monofazată tipică de 7 kW, reducând astfel costurile și complexitatea și eliminând în același timp necesitatea unor modernizări costisitoare ale conexiunii la rețeaua electrică.

Foto: MAHLE Corporate

RVTravel.eu – travel | motorhome | Romania

Câteva sfaturi utile pentru hibernarea autorulotelor și rulotelor

Susține și tu proiectul independent RVTravel printr-o donație PayPal sau direct prin Revolut la nr. de telefon 0746 840 857