Elektrikli Nəqliyyat Vasitələri üçün Batareya Texnologiyaları: Gələcəyə Nəzər
Startaplar elektrikli nəqliyyat vasitələrinin (EV) tələblərini ödəmək üçün xərcləri azaltmağa və bəzi kritik minerallardan asılılığı azaltmağa yönəlmiş yeni batareya texnologiyaları hazırlamaq üçün yarışırlar.
Batareya Texnologiyasında Liderlik Mübarizəsi
Çin hazırda qlobal batareya hüceyrəsi istehsalının 85 faizinə və bugünkü EV bazarında üstünlük təşkil edən iki litium-ion növündə istifadə olunan xammalların emalının 90 faizinə nəzarət edir. Bununla belə, vəziyyət sürətlə dəyişir və yeni oyunçular bu sahədə liderlik uğrunda mübarizə aparır.
Əsas Komponentlər və Əsas Prinsiplər
Batareya texnologiyası sürətlə inkişaf etsə də, əsas prinsip dəyişməz olaraq qalır: üç əsas komponent – katot, anot və elektrolit. Avtomobil istehsalçıları uzunmüddətli variantları nəzərdən keçirərkən, hazırda istifadə olunan və ya inkişafda olan müxtəlif batareya növlərinə nəzər salaq.
Müxtəlif Batareya Növləri və Xüsusiyyətləri
- Qurğuşun: Avtomobil starterlərini işə salmaq üçün mövcud 6 və ya 12 voltluq batareyalarda istifadə olunur.
- Üstünlükləri: Ucuz, ekstremal şəraitdə işləyir.
- Çatışmazlıqları: Ağır və aşağı enerji tutumu.
- NI-CD: Təkrar doldurula bilən batareyalar.
- 1997-ci ildə Toyota-nın ilk Prius modelində, hibridlərə sələf olaraq istifadə edilmişdir.
- Sodyum nikel xlorid: Fransa poçt xidmətinin Venturi Automobiles donanmasında istifadə edilmişdir.
- Üstünlükləri: Daha kiçikdir, bu batareya çevrilmə aparmadan mövcud nəqliyyat vasitələrinə quraşdırıla bilər.
- Çatışmazlıqları: Maksimum sürət 100 km/saatla, məsafə 100 km ilə məhdudlaşır.
- LMP: Bollore Pininfarina BlueCar modelində, Parisdəki avtomobil paylaşma xidməti Autolib-də istifadə olunurdu, hər ikisi indi dayandırılıb. Texnologiya indi əsasən stasionar saxlama, avtobuslar və tramvaylar üçün istifadə olunur.
- Üstünlükləri: Kondensator prinsipində “quru” texnologiya, daha asan sənaye prosesi.
- Çatışmazlıqları: Əvvəlcədən isitmə və batareyanı müəyyən bir temperaturda saxlamağı tələb edir.
- Litium-ion: Bu gün ən geniş yayılmış texnologiya, telefon və noutbuk batareyalarında, elektrikli avtomobillərdə və digər cihazlarda istifadə olunur, ilk dəfə 1991-ci ildə Sony tərəfindən kommersiyalaşdırılmışdır.
- Üstünlükləri: Litium urandan sonra ikinci ən enerjili metaldır.
- Gedərək yüksək maksimal sürət və məsafə, şarj yaddaşı yoxdur, sürətli və yavaş şarj mümkündür.
- Çatışmazlıqları: Xarici şəraitə (soyuq, vibrasiya) çəki və həssaslıq, həddindən artıq istiləşmə risklərinin yaxından idarə edilməsini tələb edən “maye” batareyalar.
- İki Li-ion texnologiyası:
- NMC (Nikel Manqan Kobalt), yüksək enerji sıxlığına malikdir, lakin böyük nəqliyyat vasitələrinə daha uyğun qiymətə. Kobalt əsasən metalın çıxarılması şəraitinin strateji və etik məsələlər doğurduğu Konqo Demokratik Respublikasından gəlir.
- LFP (Litium Dəmir Fosfat)
- Üstünlükləri: Kobalta ehtiyacı aradan qaldırır, daha kiçik nəqliyyat vasitələri üçün uyğun daha sərfəli texnologiya.
- Çatışmazlıqları: NMC-dən daha aşağı enerji sıxlığı.
- Sodyum-ion:
- Üstünlükləri: Hazırda yüksək tələbat olan litium, nikel və ya kobalta olan ehtiyacı aradan qaldırır, alüminium, dəmir və manqanla əvəz olunur. Sodyum litiumdan daha bol olduğundan, çıxarılması və tədarükü daha asan və daha ucuzdur.
- Yanmaz, litium-iondan beş-on dəfə çox olan 50.000-ə qədər təkrar doldurma dövrünə davam gətirə bilir.
- Çatışmazlıqları: Daha aşağı enerji sıxlığı, hazırda bu tip batareyaların demək olar ki, mövcud olmayan tədarükü, maraq litiumun qiyməti ilə əlaqədardır.
- LNMO (Litium Nikel Manqan Oksid):
- Üstünlükləri: Kobalta olan ehtiyacı aradan qaldırır. Renault, 2028-ci ilə qədər çatdırmağı gözlədiyi bu texnologiyanın NMC-nin enerji sıxlığını, LFP-nin qiymətini və təhlükəsizliyini və 15 dəqiqədən az doldurma müddətini birləşdirdiyini iddia edir.
- Çatışmazlıqları: Hələ də inkişafdadır.
- Litium-kükürd:
- Üstünlükləri: Stellantis tərəfindən dəstəklənən ABŞ startapı Lyten, iflas etmiş İsveç batareya istehsalçısı Northvolt-un aktivlərinin çoxunu satın almışdır, bu texnologiyanın litium-iondan iki dəfədən çox enerji sıxlığına malik olduğunu iddia edir. O, həmçinin nikel, kobalt və manqana olan ehtiyacı aradan qaldırır və xammalın bəziləri yerli, Şimali Amerikada və Avropada istehsal oluna bildiyi üçün daha çox müstəqillik təmin edir.
- Çatışmazlıqları: 2028-ci ilə qədər yerləşdirilməyəcək.
- Bərk cisimli batareyalar:
- Bərk elektrolit (polimer, keramika) litium-ion texnologiyasının maye elektrolitini əvəz edir.
- Üstünlükləri: Daha yüksək enerji sıxlığı, daha yüngül, yanmaz.
- Çatışmazlıqları: Hələ də inkişafdadır, hələ böyük miqyaslı istehsal yoxdur. Mənbələr: futura-sciences.com, Plastec, Saft (TotalEnergies), Renault, Arkema, digər şirkətlər.
- Bərk elektrolit (polimer, keramika) litium-ion texnologiyasının maye elektrolitini əvəz edir.
