Аккумуляторы для электромобилей (мировой рынок)

Преимущества графеновых

• низкая стоимость (до 70% меньше, чем у литий-ионных);
• очень легкие (вдвое легче литиевых);
• практически мгновенная зарядка (до 8 минут);
• значительная емкость;
• высокая пожаробезопасность;
• устойчивы к короткому замыканию.

Где купить	Цена в рублях
https://500amper.ru/podbor/dlya-elektromobiley/	от 14600
http://shopakb.ru/magazin/category/view/161.html	от 9700
http://ecomotors.ru/index.php?categoryID=88&offset=60	от 14087
http://romanov-motors.ru/katalog/tyagovyie-batarei	по запросу
https://www.autoakb.ru/tractive/all/2/	от 15200

Видео: Grafeno: Características y Aplicaciones | El material del futuro

Как продлить срок службы батареи на Ниссан Лиф?

Заявленный срок службы – достаточно усреднённый. Разработчики говорят о 22 годах.

Интересный факт. Расчётный срок службы электрокара – 10 лет. По статистике, часто получается так, что батарея живёт дольше самой машины. Но всё зависит от эксплуатации.

При соблюдении некоторых моментов его можно продлить. Чтобы не сокращать срок пользования ВВБ и продлить её ресурс, соблюдайте некоторые правила:

1. Не опустошайте полностью заряд батареи;
2. Агрессивное вождение, резкий набор скорости и такое же торможение в режиме Break негативно сказываются на ёмкости аккумулятора Nissan Leaf;
3. Постоянное пользование быстрыми зарядками ухудшает состояние ВВБ;
4. если летом температура выше 30-40ºС, то не следует оставлять авто на солнце;
5. Нельзя оставлять электромобиль без использования при полном заряде, это может «убить» батарею. Чтобы этого избежать, снимите клеммы с 12-Вольтового АКБ, выньте предохранитель высоковольтной батареи. Уровень заряда – 50- 70%.
6. Не нужно заряжать батарею полностью. Достаточно будет 80%. Так лучше сохраняется заряд.

Всегда ли ноль – это ноль?

Давайте примем как данность тот факт, что информацию о состоянии аккумулятора, о том, насколько он заряжен или разряжен, мы получаем от некоей системы управления батареей, которая заведует этими процессами (пополнением и расходованием накопленной энергии), а также информированием пользователя.

Скорее всего, сообщение о том, что аккумулятор «заправлен» на 100% отнюдь не означает, что это действительно так. В реальности он может быть заряжен только, например, до 80%, а пользователю сообщается, что, мол, все, больше в него не влезает. Аналогично и с разрядом.

Информирование от 0% оставшегося заряда в действительно означает, что в аккумуляторе осталось еще сколько-то процентов резерва, предохраняющего батарею от повреждения. Наверняка кто-то из владельцев электромобилей замечал, что, разрядив аккумулятор до 0%, которые высвечиваются на дисплее, удается проехать еще несколько километров.

Предположим, что аккумулятор заряжается максимум до 80%, оставляя некоторый резерв, но владельцу электромобиля сообщается о 100%, что позволяет преодолеть указанное в характеристиках расстояние. Со временем, по мере деградации ячеек, из которых состоит аккумулятор, уровень заряда может подниматься до 90%, задействуя часть резервной области.

При этом внешне это никак не проявляется, и пользователю по-прежнему сообщается о заряде на 100% при неизменном пробеге на одной «заправке». Получается, что аккумулятор здоров, как и прежде? Внешне – да, хотя внутри процесс деградации все же идет. Вот только зачем об этом сообщать владельцу электромобиля? Аккумулятор имеет прежнюю емкость? Да. Пробег не уменьшился? Да. Какие претензии?

Правда, бесконечно это продолжаться не может, и в какой-то момент резервная область оказывается израсходованной. Вот в этот момент начинается явная деградация ячеек аккумулятора, которую скрывать уже не получится. Начинает падать и максимальный пробег.

Но весь фокус заключается в том, что до этого момента может пройти уже несколько лет, и с этой проблемой столкнется уже другой владелец данного электромобиля. Обещанный же срок службы вполне может подходить к концу. Кстати, ускорить деструктивные процессы в аккумуляторе, когда он уже имеет «за плечами» n-е количество лет может и злоупотребление системами быстрой зарядки.

Та же Tesla рекомендует для пополнения заряда батареи не пользоваться постоянно быстрой зарядкой.

Как в Ниссан Лиф можно установить дополнительную вторую батарею

Для людей, которым мало одной батареи, возможна установка второго дополнительного аккумулятора. Чаще всего его устанавливают в багажное отделение. Сколько будет весить такое обновление в виде второй батареи на Ниссан Лиф – 200 кг. Объём багажника уменьшается, но управляемость страдает незначительно.

Ниссан Лиф дополнительная батарея

Цена подобной операции – 110 000 рублей. Такая цена гарантирует настройку и функционирование двойного аккумулятора. Пробег увеличивается в полтора-два раза. Зарядка становится дольше на 6-8 часов.

Датчик расхода будет функционировать не стандартно. Сначала заряд упадёт до 3-4 делений, оно и понятно. Система высчитывает количество расходуемой энергии. Кажется, что авто скоро остановится, хотя напряжение ещё высокое. Позже деления уходить станут медленно. Система не понимает, что происходит. Энергии ушло много, а напряжение ещё высокое. Но отсутствие синхронизации между датчиком и удвоенной батареей не влияет на управление авто.

Зарядка батареи

Разобравшись с видами, характеристиками и ресурсами аккумуляторов, стоит перейти к вопросу их зарядки. Большинство производителей рекомендует использовать зарядные станции, которые работают уже по всей Европе, в Соединённых Штатах и других странах, где официально продаются электромобили. С другой стороны, владельцу электрокара приходится рассчитывать, хватит ли ресурса аккумулятора не только для поездки, но и для посещения электрозаправки. 

В домашних условиях большинство электромобилей можно заряжать от встроенных зарядных устройств, преобразующих переменный ток сети 220В в постоянный, подходящий для батареи. Для использования обычной электрической розетки следует использовать «зарядки» мощностью от 3,6 кВт. Для защиты от перегрева и короткого замыкания зарядное устройство комплектуется специальным блоком, контролирующим напряжение и температуру. 

Время зарядки 

Главным недостатком зарядки аккумуляторной батареи от обычной электросети является увеличивающееся время зарядки. Так, электромобили Tesla Model S с ёмкостью АКБ 70 кВт-ч заряжаются на 80-100% в течение 15-18 часов. На зарядку батареи Nissan Leaf уходит до 7-8 часов. 

При использовании официальных зарядных станций владелец Tesla потратит не больше 5 часов, а, если автомобиль используется не меньше 2-3 лет, достаточно всего 3 часов. Для нового Nissan Leaf среднее время составит около 2,5 часов, для подержанного – до 1,5-2 ч. При использовании режима быстрой зарядки батарея «Ниссан Лиф» заряжается на 80% всего за полчаса, «Теслы» – в течение 40 минут. 

Системы накопления (хранения) энергии и Электромобили

• Электромобили
• Электромобили (мировой рынок)
• Электромобили (рынок России)
• Электромобили (рынок Украины)
• Электромобили (рынок Белоруссии)
• Электромобили (рынок Германии)
• Электроавтобусы
• Электрозаправки (электрозарядные станции, ЭЗС)
• Водородные автомобили
• Электросамокаты

В России:

• Система оперативно-технологического управления распределительными электрическими сетями
• Автопилот (беспилотный автомобиль)
• Беспилотный автомобиль КамАЗ, КамАЗ Drive Electro Электробус, КамАЗ-Чистогор
• C-Pilot
• MatrЁshka
• Traft: Беспилотный грузовик
• Revolta Engineering
• Drive Electro
• Тролза
• Polytech Solar Электромобиль
• Modulo Электробус
• Zetta
• ПК Транспортные системы
• Муравей (первый российский электромобиль)

В мире:

• Tesla Model, Tesla Semi Truck- Tesla Motors
• Polestar, Volvo 7900 (беспилотный электроавтобус), Volvo XC40 — Volvo Cars Group
• Toyota Электромобили, Toyota e-Palette, Toyota ProAce Electric
• Audi e-tron (электромобиль)
• BMW i3 Электромобиль, BMW iX3, BMW i4, BMW eDrive Zones
• Freightliner eCascadia (электрический грузовик)
• Honda Электрокары, Honda e (электромобиль), Honda Everus VE-1, Cruise Origin
• Hyundai Kona Electric (электромобиль), Ioniq (электромобили)
• Ford Электромобили Ford Transit Custom PHEV Ford Transit Smart Energy Ford Mustang
• Volkswagen Электромобили, Volkswagen Moia, Volkswagen ID3, Volkswagen ID4, JAC Volkswagen
• JAC Motors JAC iEV7S
• Continental
• Bosch e-axle
• EVlink Wallbox Электрозаправки
• Nissan Leaf Nissan Яндекс.Авто Концепт, e-4ORCE, Ariya (электрокроссовер)
• Siemens eHighway Электромобили
• Catalyst E2 (электроавтобус)
• Roborace Robocar
• Mercedes-Benz Concept IAA, Mercedes-Benz EQC, Vision Mercedes-Maybach Ultimate Luxury
• Enevate
• Aston Martin RapidE Электромобиль
• Jaguar I-Pace (электромобиль), ElectriCity (сервис электротакси)
• Porsche Taycan электромобиль
• Mazda MX-30 (электромобиль)
• Bentley Motors Octopus (проект разработки технологий для электромобилей)
• Enverge (электрокроссовер)
• R1T (электромобиль)
• Manta5 Hydrofoiler XE-1 (водный электровелосипед)
• Panasonic eCUV Компактный электротранспорт для бизнеса
• Arrival (ранее Charge R&D), Arrival Bus Пассажирский электробус
• MW Motors, MWM Spartan
• Lordstown Motors, Endurance (электрический пикап)
• Farasis Energy
• Rivian
• Cross Dirt (электрический мотоцикл)

Технологии накопления (хранения) энергии:

• Prime Planet Energy & Solutions
• Системы накопления (хранения) энергии (СНЭ)
• Аккумуляторы для электромобилей (мировой рынок)
• Аккумуляторные батареи (мировой рынок)
• Литий-титанатные аккумуляторы
• Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion)
• Литий-ионные аккумуляторы (мировой рынок)
• Литий-ионные аккумуляторы, ЛИА (рынок России)
• Литий-воздушный аккумулятор (lithium-air, Li-air)
• Литий-полимерные аккумуляторы
• Литиевая батарея Kyocera
• Электрический аккумулятор
• Стартерные аккумуляторы (рынок России)
• Аккумуляторы с твердым электролитом
• Твердотельные аккумуляторы
• Стартерные аккумуляторы (рынок России)
• Портативные аккумуляторы (мировой рынок)

Виды аккумуляторов

Их подразделяют на:

• обслуживаемые;
• малообслуживаемые;
• необслуживаемые.

Обслуживаемые

Аккумуляторам для электромобилей необходима периодическая проверка уровня электролита. При его понижении, необходимо наливать дистиллированную воду. Они были популярными лет десять назад, а сегодня их доля на рынке значительно уменьшилась и продолжает снижаться.

Малообслуживаемые

Эти аккумуляторы для электромобилей сегодня заняли лидирующие позиции. Ассортимент их достаточно широкий. Контролировать уровень электролита в них можно, как и доливать, при необходимости, дистиллированную воду.

Батареи для электромобилей постоянно подвергаются усовершенствованию, чтобы была возможность повысить их характеристики – срок службы и надежность. Современные электравто проезжают при полной зарядке аккумулятора сотни километров, развивая значительную скорость. Еще каких-нибудь пять лет назад, человек и мечтать о таком не мог.

Батарея 85/90 кВтч

Батарея Тесла 85, 90 и 100 кВтч состоит из 16 секций. Каждая ячейка состоит из 444 «пальчиковых» аккумуляторов и имеет свою плата BMS, которая управляет балансировкой всех ячеек.

Самый популярный аккумулятор поставляемый Tesla (85 кВтч), содержит 7104 аккумуляторов 18650.

В 2015 году компания Panasonic изменила конструкцию анода, увеличив емкость аккумулятора примерно на 6%, позволяя аккумуляторным блокам хранить до 90 кВт энергии. В результате чего между 90-киловаттная батареей отличается от 85-киловаттной не по емкости:

• во-первых, емкость аккумулятора Panasonic 18650 в 85-киловаттной батареи имеет вес — 46 грамм, в 90-киловаттной батареи этот же аккумулятор весит 48.5 грамм;
• во-вторых, токоотдача в 85-ой батареи — 10C, в 90-ой — 25C (по этой причине режим Ludicrous доступен только на Тесла с 90 и 100-кВтч батареей, так как технические возможности позволяют дать машине более резвую динамику);

Ресурс аккумулятора

Ещё один важный вопрос, возникающий у покупателей и владельцев электрического транспорта, касается срока службы аккумулятора. Стоимость этого источника питания достаточно высокая, и, чем реже его придётся менять, тем лучше. Ответить на вопрос можно попробовать, используя уже известную информацию о батареях электромобилей: 

• средний срок эксплуатации аккумулятора составляет около 8-10 лет, хотя эти цифры пока не подтверждены из-за отсутствия достаточно количества старого электротранспорта; 
• производители дают гарантию на аккумулятор в пределах 5-8 лет, что позволяет владельцу электромобиля рассчитывать на его замену при преждевременном выходе из строя; 
• ёмкость большинства батарей постепенно снижается, и через несколько лет запас хода электромобиля окажется равным 70-80% от начального значения. 

Характеристики некоторых видов аккумуляторов (например, литий-ионных) ухудшаются, независимо от количества циклов заряда/разряда. Срок службы других батарей зависит от условий использования, включая температуру окружающей среды. Ёмкость третьих АКБ становится меньше с каждым зарядом. Чтобы примерно представить снижение ресурса, следует рассмотреть конкретный электромобиль. 

Ухудшение параметров в процессе эксплуатации 

Наблюдения за аккумуляторными батареями популярных моделей Tesla Model S и Nissan Leaf показывают, что максимальное снижение ёмкости происходит в течение первых 5 лет. Причём, за первый и второй год мощность аккумулятора, а, значит, и запас хода уменьшаются в пределах 5-10%, а за три следующих года – ещё на 15-20%. После этого параметры АКБ остаются примерно на одном уровне до конца срока службы – ежегодное снижение ресурса не превышает 1-5%. 

Такие особенности аккумуляторов электромобилей позволяют выпущенным больше 5 лет назад моделям Nissan Leaf проезжать до 130 км на одном заряде вместо 160 км начального ресурса. Первые Tesla Model S 2013 года до сих пор способны проехать не меньше 200 км – при 335 км в самом начале эксплуатации. Похожие результаты показывают модели других марок. 

Сравнивая пробег электромобилей, можно получить примерно те же цифры – максимальное снижение ёмкости наблюдается в течение первых 70-80 тыс. км. Для обычного автовладельца, проезжающего не больше 15-20 тыс. км ежегодно, эти цифры будут примерно соответствовать 5 годам эксплуатации. 

Срок службы батареи уменьшается, если автомобилист постоянно использует технологию быстрой зарядки. Заряжая аккумулятор с помощью устройств, которые восстанавливают до 80% заряда за 30-60 минут, можно в 1,5-2 раза ускорить процесс деградации источника питания. Для того чтобы батарея прослужила дольше, её рекомендуется оставлять подключенной к зарядному устройству на несколько часов – например, на ночь. 

Един в двух лицах

В итоге получаем, что аккумулятор в электромобиле вроде бы один, но его два. Один – физический, все параметры которого известны только производителю, а второй – тот, про который предоставляется информация владельцу. Этакая виртуальная батарея, являющаяся подмножеством физической.

Первая – большая, емкая, позволяющая проехать долго, но и на зарядку которой тоже пришлось бы потратить много времени. Беда в том, что прослужила бы она не так долго, как хотелось бы нам, и тем более производителям. Гарантия в 8 лет выглядит эффектно и с маркетинговой точки зрения очень выигрышно, но она оказывается нереальной, если предоставить владельцу доступ ко всем возможностям аккумулятора.

И тогда появляется вторая — более хилая, менее емкая, не обеспечивающая того максимального пробега на одной зарядке, который мог бы быть, но зато заряжающаяся быстрее и, что наиболее важно, выдерживающая гарантийный срок эксплуатации, не опускаясь до недопустимого уровня деградации ячеек. В результате никто не в накладе

Производитель может установить большой гарантийный срок и не разориться на бесплатной замене отнюдь не дешевого узла, а потребители могут быть уверены, что при соблюдении правил эксплуатации аккумулятора, он с большой долей вероятности отработает заявленный срок без заметного ухудшения своих характеристик

В результате никто не в накладе. Производитель может установить большой гарантийный срок и не разориться на бесплатной замене отнюдь не дешевого узла, а потребители могут быть уверены, что при соблюдении правил эксплуатации аккумулятора, он с большой долей вероятности отработает заявленный срок без заметного ухудшения своих характеристик.

Кстати, все это хорошо коррелируется с ситуацией, когда компания Tesla на период прохождения последних ураганов в США позволила владельцам электромобилей этой марки получить обновление программного обеспечения, которое временно увеличивало максимальный пробег, активируя эти, а, возможно, и другие скрытые резервы батарей.

Разновидности АКБ

Любой транспорт для детей на аккумуляторах укомплектовывается стандартной батареей на 12 V или 6 V. Вторые отличаются от первых разнообразием размеров, моделей, емкостью (от 4 до 12 Ач). Помимо этого, различают литий-ионные и свинцово-кислотные АКБ для детских электромобилей. При их изготовлении используются AGM и GEL технологии.

Чаще всего под капотом игрушечного авто можно увидеть именно литий-ионный аккумулятор. Преимущество этого агрегата заключается в легкости конструкции, компактности, эффективности и экологичности. Свинцово-кислотные батарейки, конечно, дают большую мощность, но становятся опасным источником токсинов для окружающей среды. Малышу контактировать с такими приборами крайне нежелательно, поэтому в электромобилях используются герметичные аккумуляторы этого типа.

Виды аккумуляторов для электромобилей

В большинстве современных электрических машинах используются 4 типа аккумуляторных батарей. Самые распространённые – литий-ионные, алюминий-ионные и литий-серные. Иногда применяют ещё и металл-воздушные, где в качестве металла выступают цинк, литий, натрий, магний или алюминий. 

Литий-ионные батареи 

Литий-ионные АКБ – самый распространённый вариант для установки на электрических автомобилях. Преимуществами таких источников питания считают: 

• высокую плотность накапливаемой энергии; 
• более высокое по сравнению с другими видами АКБ напряжение; 
• небольшой саморазряд – до 6% в месяц, до 20% в год; 
• практически полное отсутствие «эффекта памяти», из-за которого новые батареи требуется «тренировать», используя несколько циклов заряда/разряда; 
• сравнительно большой срок эксплуатации – не меньше 1000 циклов или 10 лет. 

Не лучшими характеристиками таких батарей можно назвать высокую стоимость, которая влияет и на цену автомобиля, и плохую устойчивость к избыточному заряду.

Минусом является и небольшой температурный диапазон, в котором работают литий-ионные АКБ (от –20 до +50°C). При использовании за пределами этих значений характеристики батареи ухудшаются – на холоде снижается ёмкость, при жаре аккумулятор может работать нестабильно.

Серьёзная проблема Li-Ion источника питания – высокий уровень взрывоопасности при повреждении и нарушении герметичности. 

Алюминий-ионные аккумуляторы 

Алюминий в составе батареи для электромобиля повышает безопасность её использования.

Кроме того, такой аккумулятор дешевле обходится при производстве. Использованию таких устройств мешает невысокая производительность катодов и меньшее количество циклов заряда/разряда. 

В Китае ведутся исследования по поводу улучшения характеристик батарей. Уже разработана новая конструкция катода, увеличившая ёмкость и сроки службы литий-ионной АКБ, а также уменьшившая её цену. Новая версия, ещё не применяемая на серийных авто, выдерживает до 250 тыс. перезарядок. 

Литий-серные батареи 

Аккумуляторы, принцип действия которых основан на реакции между литием и серой, делаются многослойными. Их ёмкость примерно вдвое выше по сравнению с аналогичными по размеру литий-ионными батареями. Стоимость изготовления таких аккумуляторов ниже, а рабочий диапазон температур выше, чем у большинства других источников питания электромобилей. 

Недостатком литий-сернистых АКБ является небольшое количество перезарядок (до 60). Это делает батареи непригодными для установки в серийных автомобилях. Однако над устранением недостатков уже работают специалисты нескольких компаний, включая OXIS Energy. Предполагается, что к 2020 году стоимость поездки на аккумуляторах Li-S будет ниже, чем у современных литий-ионных версий. 

Металл-воздушные АКБ 

Преимуществами металло-воздушных аккумуляторов являются: 

• небольшой вес, благодаря которому снижается и масса автомобиля; 
• большой пробег электромобилей, которые комплектуются такой батареей; 
• сравнительно доступная стоимость; 
• более простая утилизация по сравнению с литиевыми АКБ. 

Минусами устройства является снижение производительности батареи при низкой температуре. Кроме того, такой батарее нужна система фильтрации, потребляющая почти треть общей мощности. Ещё один серьёзный минус – внезапный выход из строя металл-воздушных аккумуляторов из-за образовавшейся на их поверхности плёнки из пероксида лития. И, наконец, последний минус, из-за которого такие батареи не пользуются большим спросом – небольшое число циклов заряда/разряда – до 50-60. 

Другие варианты 

Кроме основных технологий производства аккумуляторов электромобилей, существует несколько видов, которые только находятся в разработке. Предполагается, что такие аккумуляторные батареи для электромобиля получат большую ёмкость и срок службы по сравнению с существующими версиями. Одной из таких разработок является аккумулятор на основе кремния и графита, способный накапливать в 5 раз больше энергии без заметного износа. 

Южнокорейскими разработчиками создана технология, вообще не требующая зарядки. Вместо подключения к электросети после у электромобиля заменяется одна алюминиевая пластина, которой хватает на 700 км пробега. Алюминий идёт на переработку и используется повторно. 

Ограничения скорости заряда

К сожалению, для тех, кому не терпится побыстрее зарядить аккумулятор, чтобы отправиться в путь, существуют ограничения на скорость «заправки» батареи. Идеальной ситуацией кажется вариант, когда для зарядки аккумулятора емкостью 50 кВт*ч используется мощность 50 кВт. В итоге весь процесс займет час.

Это в теории. На практике все несколько иначе. Какое-то время действительно идет зарядка с такой скоростью, но по мере заполнения ячеек ток, а, соответственно, и мощность, будут падать, и уложиться в час не получится. Это при условии, что целью является зарядка аккумулятора до 100%.

Манипулирование реальной емкостью, уровнем заряда, напряжением, до которого заряжаются ячейки батареи, усовершенствование ее конструкции плюс резервирование ячеек, влекущее за собой увеличение физических габаритов аккумуляторов, позволяет уменьшать время зарядки, но до определенного предела.

Рекомендации

Очень важно правильно заряжать батарею, а именно с надлежащим зарядным устройством — оригинальным или от качественного производителя, так как от самодельных зарядных устройств батарея перегревается, плохие контакты и плохое качество тока, в результате чего сильно влияет на емкость и долговечность батареи.

Рекомендовано не допускать полного разряда аккумуляторной батареи. В случае, если автомобиль не эксплуатируется, энергия постепенно расходуется на питание бортовой электроники (ежедневно батарея разряжается в среднем на 1%).

Чтобы предотвратить полный разряд, рекомендовано перевести автомобиль в режим энергосбережения, в котором отключается питание бортовой электроники, что позволит сократить разряд до 4% в месяц. Так же стоит отметить, что в энергосберегающем режиме зарядка 12-вольтового аккумулятора прекращается, что в течение 12 часов приведет его к полному разряду. Поэтому в данном случае потребуется подключение к внешней пусковой аккумуляторной батареи или ее замена.

Но, не стоит забывать, что при активации режима энергосбережения — необходимо подключить автомобиль к источнику питания в течение 2 месяцев, чтобы предотвратить полную разрядку батареи Тесла.

Различия батарей с ёмкостями 24 кВт*ч, 30 кВт*ч, 40 кВт*ч и 62 кВт*ч Ниссан Лиф

В зависимости от поколения Nissan Leaf может комплектоваться батареями с различной ёмкостью. Рассмотрим подробнее технические характеристики аккумуляторов электромобиля в предложенной таблице.

Параметры	Батарея 24 кВт*ч	Батарея 30 кВт*ч	Батарея 40 кВт*ч	Батарея 62 кВт*ч
Тип	Li-on	Li-on	Li-on	Li-on
Количество ячеек	192 шт.	192 шт.	192 шт.	288 шт.
Срок службы	5 лет	8 лет	8 лет	8 лет
Масса	270 кг	294 кг	300 кг	450 кг
Потребление электроэнергии на 100 км	21 кВт*ч	15 кВт*ч	18,7 кВт*ч	16,6 кВт*ч
Время зарядки (220 Вольт)	9 часов	6 часов	7 часов	16 часов
Мощность зарядного устройства	3,6 кВт	6,6 кВт	6,6 кВт	11-22 кВт
Номинальное напряжение	360 V	360 V	360 V	360 V
Расчётное расстояние без подзарядки	160 км	200 км	240 км	364 км

Суть проблемы

Ежедневно пользуясь смартфоном, особенно если он эксплуатируется активно и за день успевает разрядиться «в ноль», спустя пару лет замечаем, что аккумулятор «сдает» и его начинает не хватать на выполнение тех задач, с которыми ранее он вполне справлялся. Это значит, что он отслужил свое и требует замены.

Обычно это происходит через 2-3 года активной эксплуатации. В то же время аккумуляторы, устанавливаемые в электромобили, популярность которых активно растет, служат годами. Та же Tesla дает гарантию на свои батареи 8 лет, а то и больше.

Каким образом удается столь заметно продлить срок службы аккумуляторов без существенного падения их емкости? Интересующиеся темой наверняка читали, что многие университеты и исследовательские лаборатории ведут работы по улучшению Li-Ion аккумуляторов, меняют их конструкцию, используют разные материалы и химические соединения, модернизируют электроды, защищая их из разрушения путем нанесения на них различных покрытий.

Тем не менее, это все работа на перспективу. Те решения, которые действительно улучшают характеристики аккумуляторов, в лучшем случае доберутся до производства через год-два-три, а то и больше. Мы же имеем дело с батареями сейчас, и причина их долговечности также вызывает вопросы.

Например, в аккумуляторах Tesla используются элементы 18650, которые просты, дешевы, доступны и вполне надежны. Есть одно «но» — они создавались для установки в портативную технику, а вот для работы в тяговых аккумуляторных батареях не предназначались вовсе.

Тем не менее, в теслах они используются, и срок жизни у них не измеряется 600 циклами или парой-тройкой лет. Почему?

Перечень лучших аккумуляторов

Детские электромобили — игрушки, которые постоянно требуют денежных вложений. В зависимости от качества родного аккумулятора необходимость в приобретении нового устройства возникает в разное время. Первым признаком того, что АКБ требует замены, становится уменьшение времени катания на машине. Все чаще батарея требует подзарядки. Вторым признаком является перегрев аккумулятора в то время, когда он подключен к зарядному устройству. В таких случаях АКБ следует заменить.

К числу наиболее популярных аккумуляторных батарей для детских электромобилей можно отнести следующие модели:

• Аккумуляторы 6 V емкостью от 4 до 6 Ач (габариты 7*4,7*10,1 см) — для электромашины подойдет аппарат Leoch DJW 6−4.5, CSB GP 645, Delta HR 6−4.5, Fiamm FG 10451, RDrive Junior EV 6−6 и прочие аналоги. Такое устройство обойдется владельцу игрушки в 400−900 рублей.
• Батареи 6 V емкостью 7−9 Ач (размеры 15,1*3,4*10 см) — в детский электромобиль можно установить агрегат Leoch DJW 6−7.0, Delta HR 6−9, CSB HRL 634 W, BB Battery HR 9−6 и прочие устройства этого типа стоимостью от 600 до 1500 рублей.
• АКБ на 6 вольт емкостью 12 Ач (габариты 15,1*5*10 см) — лучшие модели этого класса представлены приборами Delta DT 612, Leoch DJW 6−12, CSB GP 6120, RDrive Junior EV 6−14. Стоимость такого аппарата варьируется в пределах 800−1600 рублей.
• Аккумуляторы 12 V емкостью 12−16 Ач (размеры 15,1*9,8*10 см) представлены самыми разными моделями. Особой популярностью среди обладателей электромобилей пользуются устройства Leoch DJW 12−12, Delta HR 12−15, RDrive 6 DZM 12 electro, BB Battery HR 15−12 и другие. Цена на высокоемкостные модели колеблется в пределах 1800−4000 рублей.

Многие родители заблуждаются, считая, что смена батареи повлияет на скорость езды детского электромобиля. Этот показатель зависит от качества игрушечного транспорта, а не емкости аккумулятора. А вот время катания напрямую связано с мощностью АКБ. Чем больше емкость, тем дольше машина сможет ездить без дополнительной подзарядки.

Как сделать аккумуляторные батареи электрокаров более емкими

Наверняка вы (как и мы до сегодняшнего для) не слышали ничего о Треворе Джексоне. А он, меж тем, успел поработать в качестве инженера на такие компании, как Rolls-Royce, BAE Systems (оборонная компания Великобритании, занимающаяся разработками в области вооружений, информационной безопасности, аэрокосмической сфере), а также отслужить в качестве офицера военно-морского флота Ее Королевского величества.

Как сообщает редакция Daily Mail, еще в начале двухтысячных годов господин Джексон задумался о том, что традиционные литий-ионные аккумуляторы устарели и нужно как-то модифицировать эту технологию. Тогда, ясное дело, об электромобилях инженер даже не помышлял. Он просто решил разработать на основе алюминия более емкий аккумулятор, чем литий-ионные аналоги. Кроме того, в качестве электролита Тревор Джексон решил использовать безопасное для окружающей среды вещество. На разработку ушло почти 18 лет. За это время британец разработал экологически чистый аккумулятор, который подходит для использования в любой сфере — от создания обычных батарей до элементов питания электромобилей и даже самолетов. Но не все было так гладко.

С тех пор, как инженер еще 10 лет назад показал прототип своего устройства компаниям, занимавшихся сферой электрификации, он испытывал давление со стороны автомобильной индустрии. Батарею называли непроверенной, а ее возможности — завышенными. Насколько завышенными? Ну, скажем, если верить инженеру, то батарея Джексона вмещает в девять раз больше киловатт-часов электричества на килограмм, чем литий-ионная. Хотите простой пример? Пожалуйста: если поставить сопоставимую по весу и размеру батарею на Tesla Model S, то дальность пробега электромобиля увеличится с 600 до почти 2400 километров.

Тревор Джексон. Изобретатель аккумулятора нового типа

И это можно было бы принять за очередную «утку», если бы ни парочка «но». Во-первых, независимая экспертная оценка, проведенная правительственным агентством UK Trade and Investment в 2017 году, пришла к выводу, что батарея Джексона действительно «соответствует заявленным характеристикам» и основана на «заслуживающей доверия технологии». В любом случае мы будем следить за развитием событий и если у данной истории появятся новые подробности — вы узнаете их первыми в нашем новостном канале в Телеграм.

А во-вторых, инженер уже подписал многомиллионный контракт с британской компанией Austin Electric, которая будет производить аккумуляторы по технологии господина Джексона. Конечно, сразу на электромобили их устанавливать никто не станет. Сначала планируется использование аккумуляторов нового типа в трехколесных азиатских такси (моторикшах), затем в электровелосипедах и самокатах, а потом настанет и очередь электрокаров. Сообщается, что в свободной продаже аккумуляторы нового типа могут появиться уже в 2020 году.

Цены на аккумуляторы электромобилей

Часто потребители спрашивают, почему электромобили так дороги по сравнению с бензиновыми — это почти полностью связано с аккумулятором. Он не только самый важный компонент электронного транспортного средства, но и дорогой в производстве. Вместимость определяет, насколько велика дальность действия автомобиля.

Вот почему Tesla Model S 100 D с аккумулятором 100 кВт/ч также имеет цену более 100 000 евро — около 20 000 из которых идут на одну батарею. Больший диапазон будет стоить дороже.

Цены упали в последние годы на 80 процентов. В 2007 году стоимость аккумулятора составляла более 70000 рублей, а теперь стоимость киловатт-часа составляет чуть менее 14000. Так много уже произошло в этом вопросе в отношении электронных автомобилей. Сравнивая цены на топливо и электроэнергию, электронная машина стоит примерно на 2500 рублей в месяц дешевле.

Разработка аккумуляторов для электромобилей: это сырье необходимо

В настоящее время в электромобилях используются практически только литий-ионные аккумуляторы. Эти батареи имеют высокую плотность энергии, выдерживают много циклов зарядки и пока не имеют большого эффекта памяти. Это означает, что производительность не уменьшается значительно при повторной частичной разгрузке. Однако для производства аккумуляторов необходимо много сырья. К ним относятся специальное сырье, такое как кобальт, литий, графит, никель и марганец. Большинство из них сокращены незначительно, поэтому предложение ограничено, и операторы шахты могут определить цены. С ростом потребления лития также может не хватить уже к 2050 году — и на этой основе есть много будущих концепций для батарей.