Înțelegerea capacității bateriei unui autoturism electric
Publicat pe
Energia unei baterii pentru mașini electrice depinde de capacitatea și de numărul de celule litiu-ion pe care le conține, dar variază și în funcție de condițiile de utilizare. Provocarea constă în găsirea echilibrului optim între capacitate, ușurința reîncărcării, dimensiuni și dispozitivele menite să îmbunătățească eficiența energetică.
de către Renault Group
De ce smartphone-urile noastre nu pot funcționa mai mult de o zi sau două fără a fi reîncărcate? Consumatorii cer dispozitive din ce în ce mai subțiri, ceea ce îi obligă pe producători să încorporeze baterii de dimensiuni reduse.
Problema este similară în domeniul vehiculelor electrice, undeautonomia unui autoturism electric este în mare măsură corelată cu capacitatea bateriei sale.
Însă spațiul disponibil nu este extensibil la infinit! Așadar, miza constă în a găsi o modalitate de a maximiza capacitatea fără a afecta spațiul interior, confortul, masa sau comportamentul dinamic al mașinii.
Bateria unui automobil electric este alcătuită dintr-un ansamblu de module, care la rândul lor sunt alcătuite dintr-un ansamblu de celule individuale. În interiorul acestor celule, care sunt adevărate acumulatoare de energie, au loc reacțiile electrochimice care permit bateriei să furnizeze sau să acumuleze energie electrică.
Îmbunătățirea capacității bateriei unui autoturism electric
Pentru a crește capacitatea bateriei unui autoturism electric fără a-i mări volumul, se poate începe prin a se interveni asupra compoziției chimice a electrozilor celulei, astfel încât aceștia să poată stoca o cantitate mai mare de energie. O altă posibilitate constă în optimizarea dispunerii modulelor în interiorul bateriei, pentru a maximiza volumul alocat celulelor.
Acesta este, de exemplu, rezultatul obținut de departamentul de inginerie al Renault atunci când a dezvoltat bateria Z.E. 50 cu care este echipată noua ZOE: la dimensiuni comparabile, noul ansamblu oferă o autonomie cu 20 % mai mare față de generația anterioară!
Pe lângă capacitatea nominală, autonomia unui autoturism electric este influențată și de parametrii de funcționare ai bateriei sale. De exemplu, frigul crește rezistența internă a celulelor bateriei litiu-ion, ceea ce reduce ușor energia și puterea disponibile.
De la capacitate la autonomie reală
Pentru a remedia această caracteristică, inerentă acumulatorilor electrochimici în general, este posibilă integrarea unor sisteme de reglare termică menite să mențină celulele în intervalul lor optim de temperatură. Aceste dispozitive contribuie la menținerea unui nivel optim de performanță, chiar și în plină iarnă, în special atunci când puterea motorului electric este ridicată.
Reducerea autonomiei observată la bordul unui vehicul electric pe timp rece se datorează în principal cerințelor legate de confortul termic din habitaclu. În timp ce vehiculele cu motor termic satisfac această nevoie prin căldura degajată de motor, vehiculul electric trebuie, la rândul său, să utilizeze energia din baterie.
Capacitate și durată de viață
Evoluția treptată a compoziției chimice interne a celulelor duce, în cele din urmă, la un fenomen de uzură care ajunge să diminueze capacitatea reală a bateriei odată cu trecerea timpului și pe măsură ce se succed ciclurile de reîncărcare.
Îmbătrânirea depinde de intensitatea utilizării, dar se estimează, în general, că o baterie îndeplinește criteriile necesare în industria auto timp de cel puțin zece până la cincisprezece ani. După această perioadă, bateria poate fi reutilizată pentru alte aplicații mai puțin solicitante: se vorbește atunci despre o „a doua viață”, cu scenarii precum stocarea staționară a energiei.
Reciclarea, pe de altă parte, va avea loc abia câțiva ani mai târziu.