Katere vrste novih energijskih baterij za vozila poznate?
Večina tradicionalnih vozil uporablja fosilna goriva, vendar je pomemben vir energije za električna vozila električna energija. Jedro električnih vozil je razvoj baterij za električna vozila. Novi energetski akumulatorji za vozila so pomembna ključna točka preboja v sodobni industriji. Trenutno so glavne vrste novih energijskih baterij za vozila na trgu v grobem razvrščene na svinčene-kislinske baterije, nikelj-vodikove baterije, litij-kobalt oksidne baterije, litij-manganatne baterije, litij-železo-fosfatne baterije in ternarne litij-ionske baterije (nikelj-kobalt-manganovo kislinsko litij-ionske baterije) in več drugih kategorij.
Svinčene{0}}kislinske baterije
Svinčene{0}}kislinske baterije imajo nizko ceno, dobro delovanje pri nizkih temperaturah in visoko stroškovno učinkovitost; nizka energijska gostota, kratka življenjska doba, velika prostornina in slaba varnost. Zaradi nizke gostote energije in življenjske dobe električna vozila kot moč ne morejo imeti dobre hitrosti in velikega potovalnega dosega in se običajno uporabljajo za vozila z nizko hitrostjo{1}.
NiMH baterije
Nikelj-metal-hidridne baterije imajo nizko ceno, zrelo tehnologijo, dolgo življenjsko dobo in vzdržljivost; nizka energijska gostota, velika prostornina, nizka napetost in spominski učinek baterije. Zaradi super vzdržljivosti ga že dolgo uporablja Toyotin hibridni model Prius. V primerjavi z litij-ionsko baterijo je napetost baterijske celice le 1,2V, kar je 1/3 litij-ionske baterije. Zato je prostornina nikelj-vodikove baterije veliko večja od prostornine litij-baterije, ko je zahtevana napetost konstantna. Čeprav je njegova zmogljivost boljša kot pri svinčenih-kislinskih baterijah, vsebuje težke kovine, ki onesnažujejo okolje, ko jih opustimo.
Litij-ionska baterija
Litij{0}}ionske baterije so danes med najbolj tehnološko naprednimi baterijami, ki so na voljo. Ta vrsta baterije ima visoko gostoto energije in lahko shrani več električne energije; dolga življenjska doba, se lahko večkrat polni in izprazni in traja dlje časa. V električnih vozilih se uporabljata predvsem dve vrsti litij{1}}ionskih baterij: litij-železo-fosfatne baterije in ternarne litij-ionske baterije. Preprosto povedano, "litijev železov fosfat" in "ternarni litij" sta materiala pozitivne elektrode za napajalne litijeve baterije, ki imata odločilno vlogo pri energijski gostoti baterije. Zato so v pravilih poimenovanja baterij večinoma poimenovane po materialih pozitivnih elektrod in ternarnih litijevih ionih Enako velja za izvor tako baterij kot litij-železo-fosfatnih baterij.
Litij-železo-fosfatna baterija
Litij-železo-fosfatna baterija ima dobro toplotno stabilnost, varnost, nizke stroške, dolgo življenjsko dobo, nizko gostoto energije in nizko temperaturo. Toplotna stabilnost je najboljša med močnimi litij{0}}ionskimi baterijami. Ko je temperatura baterije 500-600 stopinj, se njena notranja kemična sestava začne razpadati, predrtje, kratek stik, visoka temperatura pa ne bodo goreli ali eksplodirali, zato je varnejša od Panasonicove litij-kobalt oksidne baterije in ima daljšo življenjsko dobo.
Vendar pa nizka energijska gostota povzroči težjo baterijo, večjo prostornino in povprečno prevoženo kilometrino vozila. Največja boleča točka je problem{0}pri nizki temperaturi polnjenja. Ko je temperatura nižja od -5 stopinj, je učinkovitost polnjenja nizka, kar ni primerno za potrebe polnjenja na severu pozimi.
Ternarna litij{0}}ionska baterija
Ternarne litij{0}}ionske baterije imajo visoko energijsko gostoto, dolgo življenjsko dobo in se ne bojijo nizkih temperatur; niso dovolj stabilni pri visokih temperaturah. Gostota energije lahko doseže najvišjo, vendar je visoka temperaturna zmogljivost relativno slaba. Za čisto električna vozila z zahtevami po dosegu križarjenja je to glavna smer in je primerna za severno vreme, baterija pa je bolj stabilna pri nizkih temperaturah. Model 3, ki ga je napovedal Tesla, uporablja Panasonicovo trikomponentno cilindrično baterijo 21700.
Pomanjkljivost je, da je temperatura deoksidacije ternarnega materiala 200 stopinj in akupunkturnega eksperimenta ni mogoče prenesti, kar kaže, da je ternarna baterija nagnjena k požaru, eksploziji in drugim varnostnim nesrečam, ko sta notranji kratki stik in lupina baterije poškodovana.
Litij-železo-fosfatna baterija in ternarna litij-ionska baterija ne moreta preprosto reči, katera je boljša, lahko samo rečeta, da je vsaka dobra pri zmagovanju v igri. Litij-železo-fosfatne baterije so boljše po dolgi življenjski dobi, dobri varnosti in nizki ceni, vendar sta njihova energijska gostota in nizko{0}}zmogljivost slabše; ternarne litij{1}}ionske baterije so boljše v smislu visoke gostote energije in večjega shranjevanja energije, vendar sta njihova varnost in življenjska doba slabša.
Čez nekaj let bo čas, da si ogledamo polprevodniške-litij{1}}ionske baterije. Pri trdnih-litij-ionskih baterijah se elektrolit spremeni iz tekočega v trdno, z veliko kapaciteto, hitro hitrostjo polnjenja in brez nevarnosti puščanja elektrolita in požara. Lahko ga opišemo kot idealno močnostno litijevo baterijo. Več podjetij po vsem svetu je lansiralo prototipne baterije za polprevodniške-akumulatorje in morda se bodo takšne baterije pojavile v treh ali petih letih.