● Hyötyajoneuvojen uuden energianmuutoksen kipupisteet ja solid-state-akkujen tekninen läpimurto{0}}
Logististen kuljetusten, palveluiden ja pääratarahdin ydinkuljettajana hyötyajoneuvojen uusi energiaprosessi vaikuttaa suoraan "kaksoishiilen" tavoitteen toteutumiseen. Perinteisten nestemäisten litiumakkujen tekniset rajoitukset rajoittivat kuitenkin pitkään hyötyajoneuvojen uuden energian muuntamisen syvyyttä ja leveyttä.
1. Hyötyajoneuvojen uuden energiamuutoksen ydinkipukohdat
Henkilöautoihin verrattuna hyötyajoneuvojen käyttöskenaarioissa on olennaisia eroja, niiden tehoakkuvaatimukset ovat enemmän "käytännöllisyyteen" ja "taloudellisuuteen". Keski- ja lyhyiden{1}}matkojen hyötyajoneuvoissa, kuten kaupunkijakelussa ja san-liikenteessä, kustannusherkkyys ja tankkausmukavuus ovat keskeisiä vaatimuksia. kun taas pitkän matkan-raskaita kuorma-autoja, kylmäketjulogistiikkaajoneuvoja ja muita osa--aloja varten kantama, lataustehokkuus ja elinkaaren luotettavuus ovat ylitsepääsemättömiä kynnyksiä.
Tällä hetkellä nestemäisillä litiumioniakuilla{0}}ajettavat hyötyajoneuvot kohtaavat yleensä kolme suurta ongelmaa:
Ensinnäkin kantama-ahdistus, pitkän matkan{0}}raskaiden kuorma-autojen yksittäinen tarve on enimmäkseen yli 300 kilometriä, kun taas nykyisen nestemäisen akun energiatiheys on enimmäkseen välillä 150-200 Wh/, mikä johtaa siihen, että ajoneuvoissa on oltava suuri määrä akkuja, mikä paitsi lisää ostokustannuksia, myös vähentää rahdin tehokkuutta.
Toiseksi tehoton tankkaus, hyötyajoneuvon lataaminen täyteen perinteisellä latauspaalulla kestää usein useita tunteja, mikä on paljon vähemmän kätevää kuin polttoaineella toimivan-ajoneuvon tankkaus, mikä vaikuttaa vakavasti toimintaan.
Kolmanneksi turvallisuusriskit, hyötyajoneuvot ovat alttiita pitkäkestoiselle suurelle-kuormitukselle, korkeataajuiselle lataukselle ja purkamiselle, ja nesteen lämpöpurkauksen riski on aina olemassa, etenkin äärimmäisissä ympäristöissä, kuten korkeassa lämpötilassa ja kylmässä, turvallisuusonnettomuuksien ilmaantuvuus on edelleen korkea.
Lisäksi akun kulumisen aiheuttamat korkeat kokonaiskustannukset (TC) saavat monet logistiikkayritykset epäröimään uusien energiakäyttöisten hyötyajoneuvojen ostoa.
2. Solid-state-akkuteknologian edut vastaavat tarkasti hyötyajoneuvojen tarpeita
Solid-state-akut korvaavat perinteiset nestemäiset elektrolyytit kiintoaineilla, mikä saavuttaa laadullisen harppauksen ydinsuorituskyvyssä, ja niiden tekniset ominaisuudet ovat erittäin yhteensopivia hyötyajoneuvojen käyttötarpeiden kanssa.
Energiatiheyden läpimurto parannus on solid-state-akkujen ydin. Cheryn esittelemän Rhino S -täys-solid-state{3}}-akkumoduulin energiatiheys on jopa 600 Wh/kg, mikä on litiumakkujen teoreettinen raja ja ylittää huomattavasti nestemäisten akkujen nykyisen tason.
Hyötyajoneuvoissa korkea energiatiheys tarkoittaa, että samalla akulla voidaan saavuttaa pidempi toimintamatka tai akun kuormitusta voidaan vähentää samoilla kantamavaatimuksilla. Esimerkkinä kaukoliikenteen raskaita kuorma-autoja, joissa käytetään 500 Wh/kg kaikkia-solidstate-akkuja, ajoneuvo voi kuljettaa yli 1000 kWh sähköä, jonka toimintasäde voi helposti ylittää 1500 kilometriä, mikä ratkaisee pitkän matkan{6}}kuljettamisen huolen.
Energian tankkaustehokkuuden optimointi ratkaisee suoraan hyötyajoneuvojen toiminnan kipupisteet.
Cheryn täysin -kiinteä- akku, jonka suorituskykyindeksi on "6 minuuttia latausta, toimintasäde 1 000 kilometriä", tarkoittaa, että hyötyajoneuvojen energian täytös on kätevää polttoaine-ajoneuvojen tankkausta varten. Pitkän-matkan raskaille kuorma-autoille, jotka ajavat 300-500 kilometriä päivässä, lyhyt{10}}tankkaus voi täyttää koko päivän toiminnan, mikä vähentää tehokkaasti seisokkiaikaa ja parantaa toiminnan tehokkuutta. BYD:n solid-state-akkujen{12}}patenttimuotoilu sisältää useita saavutuksia nopean lataustekniikan alalla. Jos sen "kiinteän ja nesteen hintapariteetti" -tavoite voidaan saavuttaa, se vahvistaa entisestään tankkaustehokkuuden paranemisen tuomia taloudellisia etuja
Turvallisuuden parantamisen ydin tarjoaa suojaa hyötyajoneuvojen toiminnalle.
Kiinteitä elektrolyyttejä sisältävillä solid-state-akuilla ei ole vuodonvaaraa, ja niiden lämpöstabiilisuus on huomattavan suuri kuin nestemäisten elektrolyyttien, mikä ratkaisee pohjimmiltaan lämmön karkaamisen ongelman. Hyötyajoneuvot ovat kovassa käyttöympäristössä, jossa kuormitus, voimakas tärinä ja äärimmäiset lämpötilat ovat jonkin aikaa. Solid-state-akkujen luontainen turvallisuus voi vähentää merkittävästi turvallisuusonnettomuuksia, erityisesti korkean intensiteetin{4}}operaatioissa suljetuissa olosuhteissa, kuten satamissa ja kaivosalueilla. Solid-state-akkujen etu elinkaaren aikana voi tehokkaasti vähentää akun kulumisnopeutta ja optimoida hyötyajoneuvojen kustannukset koko niiden elinkaaren ajan.
● Haasteita{0}}solid state -akuille hyötyajoneuvoteollisuudessa
Huolimatta sen tuomista merkittävistä mahdollisuuksista, ajoneuvoteollisuudella on edelleen monia haasteita puolijohdeakkujen käyttöönotossa.
Kustannuspullonkaula on edelleen merkittävin este.
Tällä hetkellä kaikkien--tilaakkujen hinta on noin 8 kertaa korkeampi kuin nestemäisten-tilaparistojen hinta. Koska hyötyajoneuvojen yksittäispakkauksen energiakapasiteetti on yleensä yli 300 000, ajoneuvojen hankintakustannukset nousevat merkittävästi, jos ne kaikki varustetaan markkinoiden hyväksyntäalueen ylittävillä täyssolid-state-akuilla. Lisäksi solidstate-akkujen tuotantoprosessi on monimutkaisempi ja vaatii korkeampia laitteita ja materiaaleja, mikä nostaa valmistuskustannuksia entisestään.
Teknisellä rintamalla on edelleen ongelmia, joihin on puututtava kiireellisesti.
Ensinnäkin ongelmana on käyttöliittymän vakaus. Huono kosketus kiinteiden elektrolyyttien ja katodi-/anodimateriaalien välillä voi helposti johtaa kapasiteettiin ja lyhentää akun käyttöikää, mikä ei vastaa hyötyajoneuvojen pitkäaikaisen-suuren{2}}kuormituksen vaatimuksia. Toiseksi ionijohtavuus on riittämätön. Yleisten kiinteiden oksidi- ja sulfidielektrolyyttien ionipitoisuus on edelleen alhaisempi kuin nestemäisten elektrolyyttien, mikä rajoittaa latausnopeutta ja tehoa. Kolmanneksi ongelmana on tilavuuden kasvu ja supistuminen. Elektrodimateriaalien tilavuuden muutos lataus- ja purkuprosessin aikana voi aiheuttaa akun pakkauksen halkeilun. Toimintaympäristössä, jossa hyötyajoneuvot pyörivät jatkuvasti, tämä ongelma tulee olemaan näkyvämpi.
Myös ekologisen synergian puute vaikeuttaa toteutusprosessia.
Tällä hetkellä ei ole yhtenäistä standardijärjestelmää hyötyajoneuvojen puolijohde-akkujen{0}}alalla. Akkupakkausten koko ja BMS-viestintäprotokolla ovat melko erilaisia, mikä johtaa eri yritysten tuotteiden yhteensopimattomuuteen ja promootiovaikeuksiin. Samaan aikaan solid-state-akkujen kierrätysjärjestelmää ei ole vielä perustettu, ja käytettyjen paristojen käsittelystä ja uudelleenkäytöstä tulee mahdollisia ongelmia.
Lisäksi energian{0}}jakelun parantaminen on jäljessä akkutekniikan kehityksestä. Supernopeiden latausasemien rakennuskustannukset- ovat korkeat ja ne ovat pieniä, mikä tuskin vastaa laajojen-sovellusten tarpeita.
Hyötyajoneuvoteollisuudelle solid-state-akut edustavat paitsi teknologista vallankumousta, myös historiallista mahdollisuutta teollisuuden rakennemuutokseen. Sen teknologiset edut, kuten korkea energiatiheys, nopea lataustehokkuus ja korkea turvallisuus, käsittelevät tarkasti hyötyajoneuvojen uuden energiamuutoksen ydinongelmat, mikä ajaa alan "politiikkaan-vetoisesta "markkinavetoiseksi-".
Huolimatta lukuisista haasteista, kuten kustannuksista, tekniikasta ja ekologiasta, -solid-state-akkujen laajamittainen-käyttöönotto hyötyajoneuvoissa on jo trendi tekniikan jatkuvan iteroinnin, teollisuusketjun jatkuvan kypsymisen ja politiikan vahvan tuen myötä. Odotetaan, että 230 vuoteen mennessä solid-state-akut hallitsevat hyötyajoneuvojen uusia energiamarkkinoita, mikä edistää sähköistyksen korvaamista kaikissa skenaarioissa, kuten pääliikenteessä ja kaupunkipalveluissa, ja tuen ydintä "kaksoishiili"-tavoitteen toteuttamiselle.
