Batería de litio Lipo

transporte eléctrico (Lipo) VS calor (gasolina): criterios para la elección de una batería y cálculos comparativos


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El rendimiento de transporte eléctrico dependen en gran medida de la calidad de sus baterías. Actualmente, es el verdadero talón de Aquiles de limitar el desarrollo de la propulsión eléctrica, así como en el transporte por carretera y marítimo que el aire ... obviamente. Presentamos un estado rápido de la ejecución técnica de las baterías de litio-polímero actualmente en el mercado con varios órdenes de magnitud para retener algunos de los cuales se comparan con los combustibles derivados del petróleo (gasolina en este caso).
En otras palabras: ¿cuáles son las características de una buena batería para el transporte?

a) Contar con una buena capacidad de energía de masas (kWh / kg)

Una buena relación kWh / kg es la capacidad para almacenar energía por unidad de masa ... ¡los mejores Lipo actuales en 0.2 kWh / kg siguen siendo bajos! En comparación, la gasolina proporciona 13 kWh / kg y con una corrección de las eficiencias respectivas en los ciclos de energía "desde el tanque o la batería a la rueda o la hélice", la esencia contiene aún más energía 20 veces útil por kg ...

energía útil para 1 kg de Lipo: * 200 0.8 160 = Wh / kg (80% de rendimiento)

energía útil para alimentar 1 kg: * 13 0.3 3900 = Wh / kg (rendimiento 30%)

Ratio: 3900 / 160 24 = a favor de la esencia!

Podemos recordar el orden de magnitud de 20.

b) Tener una buena capacidad volumétrica de energía (kWh / l)

El razonamiento es el mismo que la capacidad de masas. Actualmente baterías Lipo son entre 350 380-Wh / L (constructores de datos).

En esencia, la corrección de los rendimientos de hecho es 8 veces. De hecho, la gasolina contiene 1L 9.7 2.9 kWh kWh es útil / L para 30% de rendimiento.

Ratio: 2900 / 365 8 =

Podemos recordar el orden de magnitud de 10.

Sin embargo, los motores de densidad de potencia sin escobillas eléctricas (kW / L), así como su potencia específica (kW / kg), mucho mayor que el calor (excepto para casos extremos ...). Esto compensa en parte (pero lejos de compensar totalmente) estas bajas de almacenamiento de energía de la capacidad en relación con los combustibles derivados del petróleo ...

c) Ser capaz de ofrecer una alta corriente de descarga (A) por lo tanto, una fuente interesante (W o kW)

Es la capacidad de la batería para proporcionar una fuerte corriente de descarga durante mucho tiempo sin sufrir daños y mantener una potencia estable. Ser capaz de proporcionar una fuerte corriente de descarga es un gran avance de las baterías de litio en comparación con las baterías de generaciones anteriores (especialmente las baterías de plomo ... ¡que admiten que son más que centenarias!

Una buena corriente 6V 22.2V 5000S 20S LiPo tiene una capacidad de corriente de descarga de 30 a 30C, lo que significa que una corriente de descarga máxima de 30 es 5 * 150 = 22.2A. Obtenemos una potencia de 5 * 0.9 * 30 * 3000 = 10W, reteniendo 0.9% de caída de voltaje a plena carga, por lo tanto, el factor XNUMX.

Esta batería de 800g que es bastante interesante! Pero, por supuesto, esto no dura mucho tiempo después de 2min13s la batería está vacía.

La comparación con el aceite combustible es difícil aumentar la potencia en el motor, simplemente aumentando el desplazamiento y el flujo de combustible y oxidante consumido. La comparación tiene por lo tanto poco sentido ...

d) la corriente de carga fuerte (A)

Lipo cargas entre 0.5C y 2C (es decir, entre 2h y 30 minutos, independientemente de la capacidad ... solamente la limitación de corriente del cargador contará) y la carga debe ser total para optimizar el tiempo de vida (la última% son importantes porque en realidad de poca intensidad: mira en el teléfono inteligente, son ellos los que avanzan los más lentos)

La carga es, por tanto, en el mejor, 15 veces más lenta que la descarga.

Aquí también la comparación con el aceite no es necesaria ni tiene sentido: el tanque de un automóvil de 50L tiene aproximadamente 500 kWh de rellenos de energía "sin procesar" en menos de 2 minutos y más de 250 kWh por minuto es 900MJ / min (1 kWH = 3.6 MJ) ... o 15MJ / s es ... 15 MW! Incluso corrigiendo con los rendimientos, se genera una enorme carga eléctrica equivalente ...

e) La buena vida: número de ciclos u horas de funcionamiento

Las baterías de litio son generalmente ciclos 1000 de datos ... en realidad es por lo general menos y depende en gran medida de mantenimiento.



Nos falta un poco de información y comentarios reales ... por ejemplo, todavía uso un teléfono inteligente que ha superado los años de 4 y la capacidad de la batería sigue siendo bastante "buena" (le diría al 50% de capacidad inicial) ... por lo tanto, ha excedido los ciclos 1000 (pero no necesariamente los ciclos completos) y se puede ejecutar.

Una batería HS generalmente se considera cuando alcanza "solo" el 70% de su capacidad inicial ...

Sería luego comparar con la vida de un motor ... .Hay 15 años me habían enseñado que el motor del vehículo está diseñado para durar 5000 250 000 se h ... km 50 km / h mediana. Creo que esa cifra ha disminuido desde ...

f) Los precios kWh almacenados

Tesla ha anunciado powerwall solar-fotovoltaica / tesla-powerwall-rentable-t13891.html por $ 3500 10 kWh, ya sea para ... 350 $ / kWh (todo incluido: con la dirección, el armario ...).

Se puede estimar que el único coste de la batería es 250 $ / kWh.
Para el público en general los mejores precios actuales en baterías pequeñas (alrededor de la capacidad 200Wh) es el mejor 300 € / kWh.

Es el mismo precio.

Pero la calidad de una batería no es otro ... las de Tesla son la parte superior vio sus comentarios.

Por otro lado, la gasolina se vende por menos de € bin 2 10 kWh ... así no hay foto como dicen!

Pero la esencia sólo se usa una vez y, obviamente, no se puede recargar por lo 100% solar sostenible, por ejemplo ... (bueno, pero durante millones de años ...)


g) Para esta comparación sea completa, también habría evocar el medio ambiente, CO2, energía gris, reciclaje ... etc ... pero estos son los criterios más subjetivos y difíciles de medir y estimar y por lo tanto requiere mucho más estudio empujar ... para ambos combustibles de petróleo (costes indirectos ...) que para las baterías ...

Saber más: debate sobre el estado de las baterías de gama arte 2016 et foro sobre el transporte eléctrico

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