Bloomberg NEF (New Energy Finance) – це спеціалізований підрозділ компанії Bloomberg, який займається аналітикою та дослідженнями у сфері енергетики. NEF забезпечує детальні звіти, прогнози та аналітичні матеріали щодо розвитку ринку відновлюваних джерел енергії, електромобілів, зберігання енергії та інших суміжних галузей.

Топ-10 виробників сонячних панелей у 2024 р.

Рейтинг Tier1 2024 включає товари виробників, які можна придбати на сайті компанії EVCell: Longi , Jinko Solar, Tongwei, Canadian Solar , Risen Energy, JA Solar, Asrtoenergy, Trina Solar,DAH Solar.

Нові виробники у списку Bloomberg Tier 1

Кілька нових компаній з’явилися в списку Tier 1, швидко розширюючи свої виробничі потужності та технологічний прогрес у фотоелектричному секторі. Серед цих нових учасників Aiko Solar, DAS Solar, Renew Photovoltaics, Boviet Solar  і New East Solar . Їхня присутність у престижному рейтингу Tier 1 підтверджує їх зростаючу роль у глобальному ланцюжку постачання фотоелектричних панелей, пропонуючи фінансову стабільність і передові технології, які підтримують масштабні проекти сонячної енергетики.

Компанії, які виключені з Tier 1  

BYD був виключений з рейтингу Tier 1 , оскільки він не відповідав критерію фінансової платоспроможності шести банків. Крім того, компанії зі значними фінансовими зобов’язаннями, такі як Suntech і Akcome , були виключені, незважаючи на відповідність критерію шести банків через фінансові зобов’язання. У липні 2024 року Akcome оголосила про банкрутство за рішенням суду.

Чому рейтинг Bloomberg Tier 1 важливий?

Bloomberg Tier 1 – це престижний рейтинг, розроблений агентством Bloomberg NEF, який визначає найнадійніших і фінансово стабільних виробників сонячних панелей у світі. Компанії, що входять до цього рейтингу, демонструють високий рівень виробництва, фінансову стабільність та здатність забезпечувати безперебійні поставки своїх продуктів.

Критерії відбору для рейтингу Tier 1:

Щоб отримати право на рейтинг Tier 1, виробники фотоелектричних панелей проходять оцінку на основі суворих критеріїв, які включають:

• Обсяг виробництва – компанія повинна мати значні виробничі потужності.
• Фінансова стабільність – компанія повинна демонструвати стабільний фінансовий стан.
• Ринкова частка – компанія повинна мати значну частку на світовому ринку сонячних панелей.
• Географічна диверсифікація – компанія повинна мати виробничі потужності в різних регіонах світу.
• Технологічні інновації – компанія повинна активно розвивати нові технології та впроваджувати їх у виробництво.

Фінансова надійність є ключовим компонентом рейтингу Tier 1, що демонструє довіру ринку до виробників фотоелектричних панелей. Цей критерій вивчає різні показники, такі як прибутковість, можливості управління боргом і кредитна історія компанії. Головною вимогою також є безрегресне фінансування шістьма різними банками, що відображає фінансову стабільність та інституційну довіру.

Крім того, в рейтинг увійшли тільки ті виробники, які працюють на ринку більше п’яти років.

Варто зазначити, що багато компаній у списку Tier 1 є тими, хто активно розробляє нові технології, такі як високоефективні та продуктивніші панелі. Ці компанії відіграють ключову роль у переході глобальної енергетики на відновлювані джерела енергії.

Рейтинг Tier 1 є критичним показником довіри ринку та якості серед виробників фотоелектричних панелей. Для інвесторів і розробників вибір виробника з цього списку гарантує якість продукції та доступ до продуктів, визнаних фінансовими установами в усьому світі.

The post Рейтинг найкращих виробників сонячних панелей за версією Bloomberg Tier1 у 2024 році first appeared on Evcell.

Завдяки державній програмі кредитування під 0% , ви зможете встановити сонячну електростанцію без додаткових витрат !

Компанія EVCell  тісно співпрацює з провідними банками України, такими як ПриватБанк та  Ощадбанк, які працюють по даній програмі.

Фінансова підтримка надається фізичним особам, які встановлюють у власних домогосподарствах сонячні електростанції із системами зберігання., що виробляють електричну енергію з альтернативних джерел потужністю від 1 до 10 кВт, сума кредитування — до 480 тис. грн. Основними складовими сонячних станцій можуть бути: гібридні інвертори; сонячні панелі та акумулятори. Однак умови не стосуються станцій, що призначені для роботи за програмою «Зелений тариф».

Етапи кредитування:

• Консультація – Звертаєтесь до нас, і ми допоможемо вам підібрати оптимальне рішення саме для вашого дому враховуючи ваші енергетичні потреби.
• Розрахунок вартості – Ми підготуємо детальний кошторис на обладнання. Після погодження надамо рахунок, який ви зможете подати до банку для отримання кредиту.
• Оформлення кредиту – З нашим кошторисом ви звертаєтесь до банку-партнера (Приватбанку або Ощадбанк) для оформлення кредиту.
• Придбання обладнання – Після позитивного рішення банку, ми оперативно передаємо клієнту замовлене обладнання для сонячної електростанції.

     Ви  зможете встановити сонячну електростанцію, не вкладаючи великих коштів відразу. Держава покриває всі відсотки за кредитом, тому ви сплачуєте лише основну суму протягом 10 років рівними частинами.

Переваги:

• Економія – Ви починаєте виробляти чисту енергію та економити на комунальних платежах.
• «Безкоштовні» гроші – Ви отримуєте кредит під 0%, тобто сплачуєте лише вартість обладнання.
• Довгий термін кредитування: 10 років – достатньо часу, щоб розподілити виплати.
• Фіксовані платежі – Ви точно знаєте, скільки потрібно сплачувати щомісяця.
• Екологічність – Виробляйте чисту енергію та зменшуйте свій вуглецевий слід.

Для отримання кредиту потрібно підготувати та подати документи:

• Паспорт громадянина України
• Ідентифікаційний код
• Довідка про доходи
• Документи на обладнання, яке плануєте придбати

     Водночас, компенсація відсотків надається одній фізичній особі за одним кредитним договором у власному приватному домогосподарстві, загальна площа якого не може перевищувати 250 кв. м (земля у власності) та одним особовим рахунком побутового споживача електроенергії за таким об’єктом нерухомості.

    Компенсація по кредиту надається особі, розмір середньомісячного сукупного грошового доходу родини якого за останні 6 місяців не перевищує десятикратний розмір місячної середньої заробітної плати в Україні.

    Наприклад, якщо за даними Пенсійного фонду у березні середня зарплата становила 15 433,98 грн, то сукупний дохід родини має бути не більше 155 тис. грн на місяць.

   Кредит надається без застави, може погашатися щомісячно рівними частинами, видаватися від 100 тис. грн до 480 тис. грн.

*Всі деталі умов кредитування можна дізнатись у відділенні обраного банку.

The post Сонячні електростанції в кредит під 0% first appeared on Evcell.

Завантаження додатка для підключення до БМС плати

Нижче по QR коду можете перейти на сайт виробника та завантажити додаток на свій телефон чи компютер для керування платою.

Якщо акумуляторну збірку ви придбали у нас то BMS плата вже налаштована!
Не рекомендуємо змінювати налаштування!

Після завантаження додатку на телефон:

1. Все робити згідно з наведеною в інструкції схемою з’єднання. 

До інвертора під’єднайте кабелем січенням мінімум 16мм² (рекомендується від 25,0 мм²) до позитивного полюсу батареї, а мінус до BMS контролера. 

2. Щоб активувати/включити BMS використовуйте круглу кнопку включення або кнопку на додатковому дисплеї.
3. Увімкніть GPS і Bluetooth на своєму мобільному телефоні.
4. Переконайтеся, що ваш Bluetooth увімкнено, потім увійдіть у додаток, клацніть у верхньому лівому куті додатку, щоб знайти пристрої, і виберіть назву пристрою, щоб підключитися. Стандартний пароль: 1234.

Після підключення вам буде доступно 3 «пункти» меню з інформацією та налаштуваннями. Їх переключення відбувається внизу вікна додатку.

5. Для зміни налаштуваннь потрібен пароль. За замовчуванням встановлено пароль 123456.

Як розшифрувати модель контролера JK BMS (Jikong)?

Дана «формула» що на фото працює лише до бмс в яких модель починається на літеру «B» 

Cуперконденсаторна технологія активного балансування SMART JK BMS

Основний принцип роботи активного балансування SMART BMS JK полягає в тому, щоб використовувати суперконденсатор як тимчасовий носій енергії, для передачі енергії від комірки з найвищою напругою, в комірку з найнижчою напругою, доти, доки напруги всіх комірок, що входять до збірного акумулятора, будуть рівні. Технологія активного балансування працює постійно незалежно від режиму заряду або розряду акумулятора (BMS з пасивним балансиром працюють тільки на останньому етапі заряду).

Шість видів захисту акумулятора в JK BMS 

·      Захист від короткого замикання
·      Захист від перезаряду (можливість налаштування граничної напруги)
·      Захист від перерозряду (можливість налаштування граничної напруги)
·      Захист струму (налаштування захисту від перевантаження великим струмом, параметр, що налаштовується)
·      Захист від перегріву та контроль за низькою температурою з можливістю управління нагрівальним елементом
·      Контроль підключення та обриву балансувального з’єднання

Підключення JK BMS (Jikong) до елементів/комірок збірного акумулятора

Розглянемо підключення на прикладі моделі 4S-8S BMS JK (Jikong) для складання акумулятора, щоскладається з 4-х елементів/комірок (дивися малюнок нижче). Принцип підключення аналогічний длярізної кількості елементів/комірок далі «комірок» і всіх моделей (чорних та білих) BMS JK (Jikong).

Підключення силових проводів/роз’ємів JK BMS (Jikong)

Плата BMS JK (Jikong) має два силові роз’єми або силові дроти (залежить від моделі) позначенілатинськими літерами «P-» (як правило чорного кольору) і «B-» (як правило синього кольору)

«B-» Підключається до мінусової клеми крайньої комірки (складання послідовно з’єднаних комірок, на малюнку це права комірка) До цієїжеклемипідключаєтьсячорнийпровідбалансувальногошлейфу (дивисьнамалюнку).

«P-» Підключається до навантаження (на малюнку «inverter») і зарядного пристрою (на малюнку«Changer») (є зовнішньою мінусовою клемою акумуляторної збірки)

Плюсова клема крайньої комірки (складання послідовно з’єднаних комірок, на малюнку це ліва комірка) підключається безпосередньо до навантаження (на малюнку «inverter») і зарядного пристрою(на малюнку «Changer») є зовнішньою плюсовою клемою акумуляторної збірки.

Підключення балансувального шлейфу

Балансувальний шлейф завжди має один чорний провід, який підключається до мінусової клемикрайньої «мінусової» комірки (на малюнку це крайня права комірка). Далі по черзі кожен червонийпровід (починаючи з боку чорного дроту, на малюнку з права на ліво) підключається до перемичокпослідовно з’єднаних комірок. Підключення триває до плюсової клеми крайнього осередку (намалюнку це крайня ліва комірка). 

Зверніть увагу, до плюсової клеми крайньої «плюсової» коміркипідключається також останній, крайній червоний провід балансувального шлейфу (дивися намалюнку). За цим дротом здійснюється живлення BMS Jikong плати.Для довідки живлення BMS Jikong здійснюється по крайніх проводах балансувального шлейфу, які повинні бутипідлючені до клем крайніх комірок акумуляторної збірки (як показано на малюнку). 

Кількістьпроводів шлейфу, що використовуються, завжди буде на 2 більше ніж кількість комірок узбірці. Наприклад, якщо збірка складається з 4-х комірок то буде задіяно 6 проводів шлейфу. Якщо збірка з 8-х комірок то буде задіяно 10 проводів шлейфу.

Метод перевірки правильності підключення балансувального шлейфу:

До підключення шлейфу до BMS JK (Jikong), за допомогою мультиметра перевірте:

1.          чи однакова напруга між двома сусідніми контактами на роз’ємі шлейфу.

2.          чорним щупом мультиметра торкаємося на контакт роз’єму чорного дроту шлейфу, червонимщупом мультиметра по черзі торкаємося контактів роз’єму шлейфу, і перевіряємо, чи напругазбільшується пропорційно на кожному кроці на напругу одної комірки, а на останньому контактіроз’єму відповідає загальній напрузі комірок).

Якщо перевірку за пунктами 1 і 2 пройдено успішно, значить балансувальний шлейф підключений докомірок правильно. Далі можна підключити шлейф до BMS та виконувати активацію/увімкнення.

Активація/ввімкнення JK BMS

Перед активацією BMS Jikong рекомендуємо переконатися, що балансувальний шлейф та силові дроти підключені правильно!

Активувати BMS Jikong можна кількома способами:

Активація за допомогою зарядного пристрою

Активацію/вмикання БМС можна виконати з використанням неінтелектуального зарядного пристрою, напруга якого перевищуватиме напругу акумуляторної збірки на 4-5 В. У момент активації/вмиканняBMS JK (Jikong) сигналізує двома короткими та одним довгим звуковими сигналами, а також на BMS JK (Jikong) заморгає світлодіод.

Активація через інтерфейс дисплея

Активація/вмикання БМС може бути виконана через інтерфейс дисплея, підключивши до ньогошлейф з проводом, кнопку, або дисплей. Активація здійснюється замиканням двох лівих контактівінтерфейсу дисплея.
Увімкнення BMS: коротке замикання на 1-2 секунди; 
Вимкнення BMS: коротке замикання на 4-6 секунд.

Розміри плат

The post Налаштування бмс плат SMART BMS JK (JiKong) first appeared on Evcell.

Літій-іон акумулятор INR 18650-25R

Літій-іонні Li-ion акумулятори розміру 18650 мають літерне і цифрове маркування, яке позначає тип і розмір акумулятора, що відрізняється у різних виробників.

Цифрове маркування Li-ion акумуляторів позначає їхній розмір у міліметрах: перші 2 цифри позначають діаметр, наступні 2 цифри – довжину акумулятора. Таким чином, акумулятор 18650 має діаметр 18 мм і довжину 65 мм.

Літерне маркування Li-ion акумуляторів позначає технологію і хімічний склад елемента:

перша буква I позначає літій-іонну технологію виробництва

друга буква C/M/F/N позначає хімічний склад елемента

С – кобальтова 

M – марганцева

F – залізофосфатна

N – нікель-марганцева

третя літера R означає, що це акумулятор, який перезаряджається (Rechargeable)

Найпоширеніші маркування Li-ion акумуляторів:

ICR – акумулятор на основі кобальту

INR – акумулятор на основі нікелю та марганцю

IMR – акумулятор на основі марганцю

NCR – специфічне маркування акумуляторів Panasonic – акумулятор на основі нікелю і кобальту з оксидом алюмінію як ізолятор

Як визначити дату випуску Li-ion акумуляторів 18650

Дата випуску акумуляторів 18650, а також Li-ion акумуляторів інших розмірів (14500, 16340, 26650 та ін.), вказана на кожному акумуляторі, але вона зашифрована в маркуванні акумулятора у вигляді буквено-цифрового коду, який у різних виробників – різний. Знаючи, де розташовується маркування дати випуску і що означає кожен елемент шифру, Ви зможете швидко і легко визначити дату випуску Ваших акумуляторів.

Дата випуску акумуляторів 18650 LG

Маркування Li-ion акумуляторів LG складається з 2х рядків. Перший рядок містить назву моделі акумулятора. Дата випуску акумуляторів 18650 LG зашифрована в перших чотирьох цифрах другого рядка маркування.

На зображенні дата випуску акумуляторів 18650 LG HG2 має маркування O131, що означає O – 2015 рік, 131 – травень (11 травня), тобто 11 травня 2015 р.

Акумулятори 18650 LG, які вироблені пізніше січня-лютого 2019 року, мають новий зовнішній дизайн – QR-код, дрібніший шрифт маркування і застережливі написи.

Особливості маркування акумуляторів 18650 Samsung

Маркування Li-ion акумуляторів 18650 Samsung складається з 3х рядків. Перший і другий рядки містять інформацію про модель акумулятора і тип елемента. Дата випуску зашифрована в третьому рядку маркування.

Акумулятори 18650 Samsung виробляються на двох заводах Samsung – в Кореї і в Малайзії. За якістю виготовлення і характеристиками вони не відрізняються, але мають різне маркування:

Samsung SDI – Корея

Samsung SDIEM – Малайзія

Акумулятори Samsung SDI і SDIEM мають різну розшифровку дати виробництва. Акумулятори Samsung SDI, маркування дати яких закінчується на букву Т, мають маркування дати виробництва, що відрізняється від інших акумуляторів SDI.

Дата випуску акумуляторів 18650 Samsung SDI

Маркування акумуляторів Samsung SDI складається з 3х рядків. Дата виробництва зашифрована в 3х останніх символах третього рядка – рік, місяць і тиждень.

На зображенні дата випуску акумуляторів 18650 Samsung 25R має маркування 2G22, що означає G – 2016 рік, 2 – лютий, 2 – 2-й тиждень, тобто 2-й тиждень лютого 2016 р.

Дата випуску акумуляторів 18650 Samsung SDI з буквою Т

Акумулятори Samsung SDI, які наприкінці маркування дати виробництва мають букву Т, виробляються на заводі в місті Tianjin і мають маркування, яке відрізняється від маркування інших акумуляторів SDI. Маркування акумуляторів Samsung SDI складається з 3х рядків. Дата виробництва зашифрована в перших трьох символах цього рядка.

На зображенні дата випуску акумуляторів 18650 Samsung 29E має маркування JI3T, що означає J – 2019 рік, I – червень, 3 – 3-й тиждень, тобто 3-й тиждень червня 2019 р.

Дата випуску акумуляторів 18650 Samsung SDIEM

Третій рядок маркування акумуляторів Samsung SDIEM, як і в акумуляторів SDI, має 4 символи – літери і цифри, але їхня розшифровка відрізняється.

На зображенні дата випуску акумуляторів 18650 Samsung 26F має маркування TEW3, що означає E – 2014 рік, W – вересень, 3 – 3-й тиждень, тобто 3-й тиждень вересня 2014 року.

Дата випуску акумуляторів 18650 Panasonic

Дата випуску акумуляторів 18650 Panasonic визначається за маркуванням, зазначеним на кожному акумуляторі біля контакту “мінус”. Маркування має 4 цифри або комбінацію з 3х цифр і однієї літери.

Panasonic NCR18650PF

На акумуляторі Panasonic NCR18650PF нанесено маркування “7321”:

Перша цифра – це рік (2017) Друга цифра – це місяць (3 – березень) (Місяці з січня по вересень маркуються цифрами 1-9, з жовтня по грудень – буквами, відповідно X, Y, Z) Третя і четверта цифра – це число місяця (21) 

Таким чином, маркування 7321 означає дату виробництва 3 березня 2017 р.

Дата випуску акумуляторів 18650 Sony/Murata

Маркування Li-ion акумуляторів Sony/Murata, як і LG, складається з 2х рядків. Перший рядок містить назву моделі акумулятора. Дата випуску акумуляторів 18650 Sony/Murata зашифрована в чотирьох з останніх п’яти символів другого рядка маркування.

На зображенні дата випуску акумуляторів 18650 Sony VTC5A має маркування ZI14, що означає Z – 2017 рік, I – вересень, 14 – день, тобто 14 вересня 2017 р.

Дата випуску акумуляторів 18650 Sanyo

Акумулятори 18650 Sanyo мають лазерне маркування дати виробництва на термоусадці, яку можна побачити у відбитому світлі.

Маркування складається з 4х символів і аналогічне маркуванню акумуляторів Panasonic:

На зображенні дата випуску акумуляторів 18650 Sanyo NCR18650GA має маркування 9426, що означає 9 – 2019 рік, 4 – квітень, 26 – день, тобто 26 квітня 2019 р.

Дата випуску акумуляторів 18650 Molicel

Маркування акумуляторів 18650 Molicel складається з QR-коду (називається 2Dimensional code) і 2х рядків. Перший рядок містить інформацію і моделі акумуляторів. Дата виробництва зашифрована в 5-символьному коді в другому рядку маркування.

2Dimensional code – QR-код, який містить інформацію про номер партії і повну дату виробництва кожного акумулятора, тому він унікальний для кожного акумулятора, тому що на кожному акумуляторі, навіть з однієї партії, QR-код різний. Це гарантує захист від підробок.

Варто зауважити, що прочитати QR-код камерою телефону буває дуже складно – вони занадто дрібні, елементи часто зливаються і погано читаються. Тому якщо QR-код на акумуляторі не читається камерою телефона, це не є ознакою підробки.

Дати виробництва акумуляторів 18650 Molicel зашифровано у вигляді LYMDD, де:

Наприклад, акумулятор має маркування дати випуску 2L322: L – 2021-й рік, 3 – березень, 22 – день. Дата виробництва акумулятора з маркуванням 2L322 – 22 березня 2021 року

Дата випуску акумуляторів 18650 Tenpower

Маркування дати акумуляторів 18650 Tenpower зашифровано у вигляді коду YMDDP, де:

Наприклад, акумулятор має маркування дати випуску VF012: V – 2022-й рік, F – червень, 01 – день, 2 – завод №2. Дата виробництва акумулятора з маркуванням VF012 – 01 червня 2022 року.

The post Як визначити дату виробництва акумуляторів 18650? Розшифровка маркування first appeared on Evcell.

Тому зараз, як ніколи раніше, вибір правильної літієвої батареї для вашого транспортного засобу став складним, але необхідним завданням, особливо з огляду на останні положення Європейського парламенту, який схвалив заборону на продаж бензинових і дизельних автомобілів з 2035 року.

Літієві батареї, однак, не всі однакові! Існує багато елементів, які впливають на створення найбільш підходящої батареї для конкретного застосування. На ринку доступно багато різних типів літієвих батарей; але за напругою, ємністю і розміром літієвої батареї стоїть дійсно складний шлях, що складається з досліджень, розробок, технічних випробувань і, перш за все, вибору правильного хімічного складу, який може бути більш-менш придатним для потреб вашого транспортного засобу.

6 НАЙПОШИРЕНІШИХ ХІМІЧНИХ РЕЧОВИН НА ОСНОВІ ЛІТІЮ ТА ЇХНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Зараз ми детальніше оглянемо 6 основних типів літієвих батарей та їх хімічний склад:

Склад і характеристики літієвих батарей з хімічним складом LCO:

Літій – Кобальт – Оксид (LiCoO 2 )

Літієві батареї з хімічним складом LCO є найновішими, в основному використовуються для електронних пристроїв і мобільних додатків, і складаються з катода з оксиду кобальту (позитивний електрод) і графіт-вуглецевого анода (негативний електрод).

Перевага цього хімічного складу полягає в тому, що він має високу питому енергію і ідеально підходить для середніх і малих акумуляторів, які здатні добре працювати, щоб їх можна було заряджати дуже швидко.

LCO-батареї фактично є найпоширенішими для смартфонів, цифрових камер і портативних ноутбуків.

З іншого боку, їх використання в основному обмежується не надто великими пристроями через обмеження безпеки. Крім того, вони мають досить низький струм розряду, що може призвести до їх швидкого перегріву при високих навантаженнях. Вони також містять високу частку кобальту, дорогого елемента, який важко знайти і який пов’язаний з великими етичними проблемами при видобутку, і саме тому все більше виробників зараз намагаються обійтися без нього або максимально обмежити його використання.

Номінальна напруга: 3,6 В
Гравіметрична щільність: 200 Вт/кг
Енергетична щільність: 400 Вт/л
Повний життєвий цикл: 500 – 1,000
Швидкість розряду: 1C

Склад і характеристики літієвих батарей з хімічним складом LMO:

Літій – Марганець – Оксид (LiMn 2 O 4 )

Літієві батареї з хімічним складом LMO працюють дуже схоже на ті, що використовують технологію LCO. Вони широко використовуються в невеликих пристроях, таких як електроінструменти.

Основною характеристикою LMO-батарей є їх здатність забезпечувати велику кількість енергії за короткий час. LMN батареї складаються з катода з оксиду марганцю і графітового анода.

Вони часто використовуються для електровелосипедів, в садівництві, медичному обладнанні та електроінструментах, таких як дрилі та шуруповерти.

LMO-батареї мають вищу термостійкість, ніж батареї з хімічним складом LCO, але обмежені своєю ємністю, яка нижча, ніж у систем на основі кобальту.

Номінальна напруга: 3,7 В
Питома енергія: 150 Вт/кг
Щільність енергії: 350 Вт-год/л
Повний життєвий цикл: 300 – 700
Швидкість розряду: 1C, 10 C

Склад і характеристики літієвих батарей з хімічним складом LFP:

Літій – Залізо – Фосфат (LiFePO4)

Хімія LFP найкраще відповідає специфічним потребам промислового сектора, де не потрібна надмірна питома енергія, але є потреба в дуже високій безпеці і тривалих життєвих циклах. Таким чином, ми говоримо про дуже широкий світ, починаючи від автоматизації, робототехніки, логістики, будівництва, сільського господарства, судноплавства, електромобілів, закінчуючи транспортними засобами аеропортів, повітряними платформами і спеціальним автотранспортом.

Насправді, батареї з хімічним складом LFP є найбезпечнішими і найстабільнішими на сьогоднішньому ринку, і доступні у форматах великої ємності, як того вимагають промислові системи, без необхідності паралельного з’єднання багатьох маленьких елементів, що знизило б їх стабільність і поставило б під загрозу безпеку транспортного засобу.

Життєвий цикл батареї з LFP-хімією сьогодні перевищує 3500 циклів, а при наявності хорошої системи BMS може легко перевищити 4000, а в майбутньому можна очікувати навіть більше 6000 циклів.

Але ми повинні бути обережними, коли ми говоримо про “життєві цикли”, ми не повинні думати, що після 3500 циклів батарея повністю виснажена. Насправді, важливо пам’ятати, що кінцем терміну служби батареї на транспортному засобі завжди вважається 80% ємності, що залишилася, але у неї ще буде багато можливостей для використання в інших сферах, наприклад, для зберігання енергії.

Ще однією перевагою хімії LFP, окрім притаманної їй безпеки та тривалого життєвого циклу, є те, що вона має пласку криву розряду. На зображенні нижче крива має тенденцію до зростання. Це так звана крива заряджання, тоді як спадні криві вказують на напругу акумулятора під час розряджання. Таким чином, діапазон напруги від 100 % до 0 % дуже схожий, і це фундаментальний факт, оскільки він дозволяє машинам і промисловим транспортним засобам гарантувати однакову продуктивність від початку до кінця розряду.

Номінальна напруга: 3,2 В
Гравіметрична густина: 170 Вт/кг
Енергетична щільність: 350 Вт/л
Повний життєвий цикл: > 4000
Швидкість розряду: 1C/3C

З іншого боку, ця перевага може перетворитися на недолік, оскільки через пласку криву зчитування лише напруг ускладнить визначення правильного SOC (стану заряду). Щоб уникнути цього обмеження, система BMS, що керує батареєю, повинна бути розроблена розумно, щоб забезпечити правильний стан заряду і виконувати функції балансування найкращим чином.

Однією з багатьох переваг цієї хімії є повна відсутність кобальту, матеріалу, який, як ми вже згадували, є токсичним, одним з найбільш шкідливих для навколишнього середовища. Багато виробників літієвих батарей зараз намагаються зменшити відсоток кобальту в своїх батареях, тому хімічний склад LFP, який не містить кобальту, починається з великої переваги.

Хоча ще кілька років тому здавалося, що про LFP-батареї судилося забути, оскільки їхня щільність енергії була дуже низькою – близько 100 Вт/кг, сьогодні ця технологія буквально відродилася з попелу завдяки дуже значному збільшенню щільності енергії, яка за короткий час досягла 170 Вт/кг, що викликало значний інтерес з боку автомобільного світу. Подальше збільшення гравіметричної щільності до 220/230 Вт/кг очікується вже в найближчі роки.

Саме тому багато автовиробників вирішили знову впровадити хімію LFP для електрифікації своїх автомобілів, насамперед Tesla, яка наразі використовує її у своїх автомобілях “стандартної лінійки”, оскільки вона гарантує кращий рівень безпеки при дещо нижчій вартості, ніж хімія NMC, що використовується для високопродуктивних автомобілів. Як і Tesla, BYD, Volkswagen та багато інших великих автовиробників бачать великий потенціал у хімії LFP.

Склад і характеристики літієвих акумуляторів з хімічним складом NMC:

Нікель – Марганець – Кобальт (LiNixMnyCozO2)

На сьогоднішній день акумулятори з хімічним складом NMC залишаються найбільш часто використовуваними в автомобільному секторі.

За допомогою цієї хімії можна досягти дуже високої питомої енергії до 220 – 240 Вт-год/кг. Це, безумовно, є вирішальною конкурентною перевагою для автомобіля, оскільки дозволяє зберігати велику кількість енергії при малій вазі і об’ємі, дозволяючи встановлювати в транспортний засіб більше енергії, ніж інші технології на основі літію.

Існують різні типи хімічного складу NMC:
NMC 111 (нікель 33,3% – марганець 33,3% – кобальт 33,3%)
NMC 622 (нікель 60% – марганець 20% – кобальт 20%)
НМC 811 (нікель 80% – марганець 10% – кобальт 10%)

Номінальна напруга 3,6 В
Гравіметрична щільність: 220 Вт/кг
Щільність енергії: 500 Вт/л
Повний життєвий цикл: 2000
Швидкість розряду: 2C/3C

Після абревіатури NMC стоять три цифри, які вказують на відсоткове співвідношення елементів, що використовуються для катода. NMC 811 є найновішими: вони мають високу концентрацію нікелю і дуже низький вміст марганцю та кобальту. Це призводить до вищої щільності енергії за нижчої вартості. На противагу цьому, більш поширеними є елементи NMC 622 і старіші 111, які зараз рідко використовуються.

Тому зрозуміло, що технологія NMC у своєму розвитку також поставила перед собою амбітну мету максимально зменшити вміст кобальту, але це все ще дуже трудомісткий процес, оскільки кобальт є елементом, який надає системі стабільності і збільшує життєвий цикл.

Однак дослідження не припиняються, навпаки, вже є компанії, які експериментують з новими інноваційними технологіями в цьому відношенні, такі як, наприклад, Svolt, яка нещодавно оголосила про створення першого елемента NMX, повністю вільного від кобальту.

Склад і характеристики літієвих батарей з хімічним складом NCA:

Акумулятори з хімічним складом NCA також використовуються в автомобільному секторі нарівні з NMC акумуляторами. Їх рейтинг безпеки трохи нижчий, ніж у NMC, але в той же час вони мають дуже високу щільність енергії, що досягає 250-300 Вт/кг. Структура елемента NCA дуже схожа на структуру елемента NMC 811, з високим вмістом нікелю і низьким вмістом кобальту та алюмінію.

Завдяки своїй високій здатності зберігати енергію, літієві батареї NCA часто використовуються в сумішах з хімікатами NMC для досягнення компромісу між щільністю енергії, безпекою і стабільністю.

Номінальна напруга 3,6 В
Гравіметрична щільність: 250 Вт/кг
Щільність енергії: 550 Вт/л
Повний життєвий цикл: 1000
Швидкість розряду: 2C/3C

Склад і характеристики літієвих батарей з хімічним складом LTO

Титанат літію (Li4Ti5O12)

Це хімічна речовина, про яку ще мало говорять, але вона видається дуже перспективною з точки зору життєвого циклу, оскільки низька внутрішня напруга і відсутність механічних навантажень дозволяють їй деградувати дуже мало, легко досягаючи 15 000 – 20 000 циклів. Через цю особливу перевагу його можна було б використовувати для електрифікації автомобілів і транспортних засобів, що піддаються дуже інтенсивному використанню, але в даний час він все ще має деякі проблеми, які обмежують його використання і поширення.

Слабких місць у нього 2:

1. Низька щільність енергії (177 Вт-год/л) і гравітаційна щільність (60-70 Вт-год/кг), а також нижча номінальна напруга 2,4 В або 2,8 В: це означає, що для досягнення потрібної напруги батареї потрібно більше послідовно з’єднаних елементів.

2. Наразі дуже висока вартість, що відображається в невеликій кількості світових виробників LTO-елементів, що, ймовірно, пов’язано з поточними низькими обсягами попиту на ринку.

З іншого боку, до її переваг можна віднести не тільки тривалий термін служби, але й широкий температурний діапазон, а також відмінну сприйнятливість до потужного заряджання і розряджання, тобто високий коефіцієнт C-Rate (відношення струму до номінальної ємності).

Ідеальним застосуванням технології LTO є використання у важких умовах експлуатації, таких як AGV (автоматизовані керовані транспортні засоби): уявіть собі парк самокерованих навантажувачів, що працюють 24/7, які також використовують переваги швидкої зарядки, щоб зменшити час простою і, відповідно, підвищити ефективність заводу.

Номінальна напруга 2,4 В
Гравіметрична щільність: 70 Вт/кг
Щільність енергії: 177 Вт/л
Повний життєвий цикл: 15000 – 20000
Швидкість розряду: 4C/8C

ВІД ТЕОРІЇ ДО ПРАКТИКИ: ВИКОРИСТАННЯ ПРАВИЛЬНОЇ ЛІТІЄВОЇ ХІМІЇ ДЛЯ КОЖНОГО ЗАСТОСУВАННЯ

Ми описали 6 основних типів хімічних речовин на основі літію, які наразі найбільш широко використовуються в різних сферах електрифікації. Але не варто думати, що ці хімікати конкурують між собою, зовсім навпаки! Всі вони цінні та високоефективні, але кожна літієва хімія працює найкраще в різних сферах використання.

Ця діаграма показує порівняння різних характеристик хімічних речовин з точки зору:

Питома енергія або гравіметрична щільність [Вт-год/кг]: відношення кількості енергії, що міститься (Вт-год = V x Ah), до ваги акумулятора.

Безпека: тісно пов’язана з термічною стабільністю, оскільки іскробезпека дуже сильно залежить від того, наскільки термічно стабільні компоненти.

Швидкість заряду: швидкість заряду/розряду, тобто співвідношення між струмом заряду або розряду (А) і номінальною ємністю елемента (А-год). Цей параметр тісно пов’язаний зі здатністю елемента генерувати енергію.

Життєвий цикл: Кількість разів, яку елемент можна розряджати і заряджати до закінчення терміну служби, зазвичай вважається, коли залишкова ємність досягає 80%.

Вартість

Як вибрати найбільш підходящий тип літієвої хімії

Тому ми намагаємося детально пояснити, чому слід вибирати ту чи іншу хімічну речовину залежно від типу застосування, яке потрібно електрифікувати.

NMC і NCA акумулятори для автомобільної галузі

Чому NMC і NCA ширше використовуються в автомобільному секторі?  Тому що для цього потрібна дуже висока щільність енергії, яка може дати велику потужність в невеликому просторі. Таким чином, в електромобільності щільність енергії, гравітаційна щільність і питома потужність є важливими елементами, де швидкість заряджання вважається ключовим моментом, разом з високою потужністю прискорення, особливо в моделях преміум-класу. Тому інші експлуатаційні характеристики, такі як, наприклад, тривалий термін служби батареї, не мають вирішального значення в цьому секторі, просто тому, що вони не є необхідними!

Насправді вкрай малоймовірно, що автомобіль буде здійснювати кілька циклів за один день, якщо не кілька днів на рік у разі тривалої подорожі. Навпаки, автомобіль зазвичай використовує лише 20-30% свого заряду за день.

Якщо ми візьмемо, наприклад, Tesla, яка може проїхати більше 400 км на одному заряді: якщо ми розглянемо термін служби в 400 000 км, це означає, що загальна кількість циклів, які повинна витримати батарея, складе всього 1 000 (400 000 / 400 = 1 000 циклів). Це пояснює, чому життєві цикли для батареї з хімією NMC не перевищують 2 000 (ще менше в хімії NCA, де життєві цикли доходять до 1 000).

Акумулятори LFP і LTO для промислового сектора

У промисловості, сільському господарстві або навіть для електрифікації спеціальних транспортних засобів, особливо якщо мова йде про високоциклічні застосування, які створюють навантаження на батарею, краще використовувати такі хімічні речовини, як LFP і LTO, де термін служби, надійність і безпека є найважливішими вимогами.

Таким чином, в промисловому світі питання простору є меншим обмеженням, так само як і надмірна продуктивність або щільність енергії не є обов’язковими. При оцінці вибору правильного хімічного складу в гру вступає більш важливий фактор безпеки – аспект, на який мало хто хоче і може піти на компроміс.

Краще мати батарею, яка трохи об’ємніша, але забезпечує оптимальну безпеку і має значно довший термін служби. Існують транспортні засоби, такі як LGV і AGV, які повинні використовуватися інтенсивно і працювати безперервно цілодобово, в результаті чого їхні акумулятори будуть робити навіть 3 або 4 цикли зарядки за один день. Тому хімія LFP з легкістю підтримає їх більш ніж 4 000 циклів перезарядки.

Якщо потрібні акумулятори для стаціонарного зберігання, то щільність енергії майже нічого не означає, і, навпаки, вартість акумулятора і термін його служби будуть визначальними факторами при виборі хімічного складу. Тоді хімія LFP знайшла б своє місце.

LCO і LMO акумулятори для невеликих мобільних додатків

Зрештою, якщо потрібна дуже маленька батарея для використання в інструментах і мобільних додатках, то її основною характеристикою повинна бути легка вага, інакше занадто велика вага вплине на продуктивність всього додатка. У цьому випадку можна вибрати такі хімічні речовини, як LCO і LMO, і піти на компроміс з меншим терміном служби або деякими додатковими ризиками для безпеки (враховуючи, що це невелика батарея), щоб мати можливість надати продукту необхідні характеристики для виходу на ринок.

BMS ПОКРАЩУЄ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБРАНОГО ХІМІКАТУ

Такі діаграми дуже корисні для того, щоб дати загальне уявлення про характеристики кожної хімії, і ці аспекти залишаються актуальними з плином часу. Однак слід пам’ятати, що на кількісному рівні ми говоримо про суто орієнтовні дані через важливий аспект, який ніколи не можна недооцінювати: технологічну еволюцію.

Як технологія, так і інновації в широкому сенсі є поняттями, що постійно розвиваються, і через них хімія також розвивається дуже швидко, і кожна з них, після відповідних досліджень і розробок, може, в свою чергу, розвиватися в інші варіанти, щоб покращити ту чи іншу характеристику (наприклад, досягти високої щільності енергії, можливо, на шкоду потужності або життєвому циклу).

Саме тому важливо постійно бути в курсі подій і, якщо немає досвіду, покладатися на досвідченого виробника, який може вивчити і спроектувати батарею відповідно до конкретних вимог застосування, яке потрібно електрифікувати.

Але хімія – не єдиний визначальний елемент у визначенні правильної роботи літієвої батареї: продуктивність батареї також залежить від іншого важливого елемента – системи управління батареєю (BMS). Інтелектуальна система керування акумулятором, по суті, може використовувати характеристики обраного хімічного складу в повній мірі, гарантуючи надійність і однакову продуктивність протягом тривалого часу, керуючи і контролюючи всіма пристроями, які працюють навколо батареї.

The post Яка хімія найкраще підходить для електрифікації вашого електромобіля? Давайте відкриємо для себе різні типи акумуляторів first appeared on Evcell.

Li-ion NCM vs LiFePO4 

Li-NMC (літій-нікель-марганцево-кобальтові) та LiFePO4 (літій-ферофосфатні) — звучать як два акумулятори, які мають бути більш менш однаковими, оскільки в них є літій. Однак між цими двома акумуляторними технологіями існує величезна різниця. Давайте докладніше порівняємо Li-NMC і LiFePO4 акумулятори і ви дізнаєтеся, як працює кожна з двох акумуляторних технологій при різних робочих параметрах і яка з них для яких сфер використання більше підходить.

Вибір між LiFePO4 та Li-NMC акумуляторами

Який акумулятор стане найкращим вибором, залежить від вимог до акумуляторного джерела живлення.

Li-Ion NMC є загальновизнаним найкращим вибором для таких компактних пристроїв, як дрони, тепловізори, прилади нічного бачення, електроніка, смартфони, планшети, ноутбуки і т. д. через високу щільність енергії (пікова в 2 рази вище, ніж LiFePO4), швидкій зарядці (у 2 рази швидше, ніж LiFePO4) та можливості самостійно поміняти акумулятор.

У випадку додатків, які потребують тривалого терміну служби, термостабільності, кращого зберігання акумулятора, високої продуктивності LiFePO4 є найкращим варіантом. Акумулятори LiFePO4 широко використовуються в електромобілях, портативних зарядних станціях, сонячних батареях, транспортних засобах для відпочинку, таких як каравани, автобудинки, човни та подібні пристрої.

Технології Li-NMC і LiFePO4 сьогодні є найефективнішими і в залежності від завдань ви можете прийняти правильніше рішення про те, який тип акумулятора вам підходить.

У чому різниця між літієвими акумуляторами NMC та LFP?

Літій-нікелеві марганцево-кобальтові акумулятори

В Li-NMC акумуляторах як катодний матеріал використовується літій-нікель-марганцево-кобальтовий оксид (LiNiMnCoO2).

Літій-іонні акумулятори відрізняються від інших літієвих акумуляторів, таких як LiFePO4, властивостями катодних матеріалів.

Літій-ферофосфатні акумулятори

LiFePO4 акумулятори засновані на літії і використовують літій-ферофосфат як матеріал катода.

Що спільного між LiFePO4 та Li-NMC акумуляторами?

Хімічний склад акумуляторів LiFePO4 і Li-NMC має багато загальних факторів. По-перше, обидва акумулятори є літій-іонними, а це означає, що потік іонів літію генерує енергію, що зберігається в кожному з них.

Хоча в обох використовують різні типи катодних матеріалів, анод завжди виготовляється на основі вуглецю, зазвичай графіту. В іншому конструкція акумуляторного блоку також дуже схожа.

Як порівняти LiFePO4 та Li-NMC?

Давайте розглянемо різні фактори, що впливають на роботу кожного акумулятора, щоб зрозуміти різницю між цими двома технологіями:

Щільність енергії

Щільність енергії акумуляторної батареї також називається втіленою енергією. Щільність енергії — це кількість енергії, яку містить батарея щодо її ваги. Більш висока щільність енергії є кращою, тому що менша за розміром батарея високої потужності може забезпечити більш високу вихідну потужність.

Щільність енергії розраховується за такою формулою:

Щільність енергії = ват-годинник акумулятора ÷ вага акумулятора

Li-ion NMC акумулятор

Найкраще в NMC – це їхня висока щільність енергії. Як правило, енергія акумулятора NMC становить 150-200 Втч/кг.

LiFePO4 акумулятор

Акумулятори LiFePO4 також мають високу густину енергії, 100-150 Втч/кг.

Таким чином, Li-NMC акумулятори мають кращу щільність енергії ніж LiFePO4, що є оптимальним вибором для додатків, яким потрібні невеликі батареї із середньою потужністю.

Життєвий цикл та термін служби

Термін служби — це кількість циклів заряджання-заряджання, яке акумулятор може витримати без зниження продуктивності. Одиночний цикл заряджання — коли акумулятор повністю розряджається, а потім знову заряджається.

Більш тривалий термін служби вказує на найкращий термін служби акумулятора. Це важливе міркування, оскільки воно безпосередньо відбиває співвідношення ціни та якості.

Li-ion NMC акумулятор

Очікуваний термін служби акумулятора NMC становить близько 2000-2500 циклів. Забезпечує повну потужність протягом 3-4 років, але потім швидко виходить з ладу.

LiFePO4 акумулятор

LiFePO4 має типовий термін служби близько 5000 циклів. Працює оптимально протягом 7-10 років, після чого відбувається повільна деградація.

Таким чином, LiFePO4 технологія забезпечує значно більший термін служби акумулятора ніж NMC, і може працювати в 2 рази довше.

Глибина розряду

Глибина розряду — це рівень, до якого можна розрядити акумулятор, не пошкодивши його. Наприклад, якщо акумулятор має глибину розряду 80%, його стан погіршиться, якщо він буде розряджений нижче 20%.

Отже, більша глибина розряду вказує на найкращий робочий діапазон акумулятора.

Li-ion NMC акумулятор

Акумулятори NMC, як і інші літій-іонні акумулятори, мають глибину розряду в діапазоні від 80 до 90%. Це набагато краще, порівняно зі свинцево-кислотними акумуляторами (50%).

LiFePO4 акумулятор

Глибина розряду типового LiFePO4 акумулятора становить разючі 100%. Це означає, що ви можете використовувати всю накопичену в акумуляторі енергію, не переймаючись його пошкодженням.

Таким чином, обидва акумулятори підтримують хорошу глибину розряду, але переможцем є LiFePO4 акумулятори. 100% глибина розрядки також знижує необхідність контролю з боку власника.

Безпека

Оскільки акумулятор працює при високій напрузі та може нагріватися до високої температури, безпека має життєво важливе значення. Безпека акумулятора включає як високу термічну, так і хімічну стабільність.

Li-ion NMC акумулятор

Акумулятори NMC мають стійкий хімічний склад. Однак хімія акумулятора призводить до виділення кисню. Таким чином, неправильна конструкція або неправильне використання може призвести до пожежі або вибуху.

LiFePO4 акумулятор

LFP мають стабільний хімічний склад та добре витримують високі температури. Вони не перегріваються, тому про температурний поріг можна взагалі не турбуватися.

Крім того, з LiFePO4 акумуляторів не виділяється кисень. Так що можна не турбуватися про займистість навіть при високій температурі.

Таким чином, LiFePO4 акумулятори знову виграють за критеріями безпеки. Слід зазначити, що всі літієві акумулятори мають більш високу безпеку, порівняно зі свинцево-кислотними батареями.

Швидкість саморозряду

Навіть коли акумулятор не подає живлення, внутрішні хімічні реакції призводять до втрати частини накопиченої енергії. Швидкість саморозряду батареї – це відсоток від номінальної ємності, що розряджається, коли батарея не підключена до навантаження.

Li-ion NMC акумулятор

Акумулятори NMC мають швидкість саморозряду 4% на місяць. Це означає, що повністю заряджений NMC за належних умов зберігання збереже близько 96% свого заряду за місяць.

LiFePO4 акумулятор

Швидкість саморозряду LiFePO4 акумулятора становить лише 3% на місяць. Повністю заряджений акумулятор у належних умовах зберігання збереже 97% свого заряду за місяць.

Отже, обидва акумулятори мають відмінну швидкість саморозряду, але LiFePO4 пропонує трохи кращу продуктивність.

Експлуатація при мінусових температурах

Хоча високі температури небезпечні для акумулятора, низькі температури також перешкоджають нормальній роботі. При мінусових температурах акумулятор часто перестає функціонувати, оскільки всередині нього не можуть продовжуватись необхідні хімічні реакції.

Li-ion NMC акумулятор

Li-ion NMC акумулятор погано працює за негативних температур. Він може перестати працювати і більше не запуститься, поки ви не знайдете спосіб підвищити його температуру.

LiFePO4 акумулятор

На хімічний склад LiFePO4 акумуляторів впливають низькі температури, як і акумулятори NMC. Тим не менш, високоякісні LiFePO4, як правило, поставляються із системою управління.

Система керування акумуляторами регулює всі важливі параметри для оптимальної роботи. Однією з переваг системи управління є те, що вона може нагрівати батарею за низьких температур, що призводить до безперебійної роботи.

Таким чином, продуктивність всіх акумуляторів сімейства літій-іонних погана при негативних температурах. Тим не менш, система керування акумуляторів LiFePO4 робить їх найкращим вибором для таких умов.

Тепловий розгін

Тепловий розгін відбувається, коли хімічний склад акумулятора стає неконтрольованим за високої температури. Це небезпечно не тільки для роботи акумуляторів, але і для безпеки навколишнього майна та людей.

Li-ion NMC акумулятор

Сімейство літій-іонних акумуляторів відоме своїм тепловим розгоном. По суті тепловий розгін є винятковою властивістю акумуляторів цього класу. При високих температурах відбувається перегрів, що може призвести до вибуху.

LiFePO4 акумулятор

Оскільки акумулятори LiFePO4 не перегріваються, відсутній тепловий розгін. Навіть за високих температур з’єднання літій-залізо-фосфат стабільне, що виключає можливість теплового розгону.

Вердикт: порівнюючи ризик теплового розгону для Li-ion NMC і LiFePO4 акумуляторів, LiFePO4 є явним переможцем, оскільки усуває будь-які побоювання з приводу теплового розгону батареї.

Екологічна безпека

Все більше людей і виробників переходять до зелених ініціатив, які не впливають на навколишнє середовище. Вплив виробництва та використання акумуляторів на довкілля є важливим фактором, який необхідно враховувати.

Li-ion NMC акумулятор

В NMC акумуляторах як матеріал катода використовується кобальт, що становить значний ризик для навколишнього середовища. Використання кобальтових катодних матеріалів призводить до утворення токсичних пар протягом усього терміну служби акумулятора і навіть після його утилізації.

LiFePO4 акумулятор

Акумулятори LiFePO4 не містять кобальту, тому не впливають на навколишнє середовище. Насправді акумулятори LFP є однією з екологічно чистих акумуляторних технологій.

Вердикт: LiFePO4 акумулятор – найкращий вибір для тих, хто враховує екологічний фактор. Крім того, триваліший термін служби таких акумуляторів означає, що потрібна менша кількість замін.

Стабільна подача живлення та напруги

Li-ion NMC акумулятори забезпечують стабільну подачу живлення з невеликою зміною вихідної напруги навіть при розрядженні батареї. Це робить їх ідеальними для програм, де важлива постійна подача енергії, таких як медичні пристрої або електронні сигарети.

З погляду подачі напруги літієві NMC перевершують LiFePO4. Середня вихідна напруга літієвого акумулятора NMC становить близько 3,7 В порівняно з 3,2 В для LiFePO4. Це більш висока напруга робить літієві акумулятори NMC більш придатними для програм з високою вихідною потужністю, таких як електромобілі.

LiFePO4 також забезпечують стабільну подачу енергії, але їх вихідна напруга може швидко падати в міру розрядки акумулятора. Однак це зниження напруги набагато менш виражене, ніж у інших типів літій-іонних акумуляторів, що робить LiFePO4 хорошим вибором для додатків, де важлива стабільна подача енергії.

Вердикт: LiFePO4 акумулятор – явний лідер зі стабільності. Однак літієві акумулятори NMC можуть бути найкращим варіантом, якщо вам потрібна висока вихідна потужність.

The post Li-ion NCM та LiFePO4 акумулятори. У чому різниця? first appeared on Evcell.

Tesla була єдиним автовиробником, який використовував найбільш енергоємні акумулятори, а саме циліндричні батареї NCA. Більшість автовиробників використовували в своїх електромобілях  далеко не найкращі LMO-акумулятори.

Коли автовиробники нарешті почали трохи серйозніше ставитися до електромобілів, виробники акумуляторних елементів почали розробляти NCM-елементи високої енергетичної щільності у призматичній та пакетній формах, спеціально призначені для використання в електромобілях. До цього часу найбільш зацікавленими в акумуляторних елементах високої щільності енергії були виробники ноутбуків, тому вони виготовлялися в циліндричній формі. 

Починаючи з 2020 року, сценарій дуже відрізняється від того, що ми мали у 2015 році. Старі автовиробники фактично продають електромобілі з хорошими батареями. Більшість з них зараз використовують елементи живлення NCM 523 або NCM 622 і готуються до переходу на ще більш енергоємні елементи, такі як NCM 712, NCM 811 і навіть NCMA.

VW E-Golf

Загальна ємність акумулятора: 35,8 кВт-год
Корисна ємність батареї: 32 кВт-год (89 %)
Вага батареї: 349 кг
Щільність енергії батареї: 103 Вт-год/кг
Елементи: 264 (88s3p)
Хімічний склад: NCM 333 (також відомий як NCM 111)
Виробник Samsung SDI
TMS: пасивне повітряне охолодження

NCM 333 означає, що катод, окрім літію, містить нікель, кобальт і марганець у співвідношенні 3:3:3 (рівні частини), що є аналогічним для NCM 111.

Volkswagen e-up, SEAT Mii Electric and Skoda CITIGOe iV

Загальна ємність батареї: 36,8 кВт-год
Корисна ємність батареї: 32,3 кВт-год (88 %)
Вага батареї: 248 кг
Щільність енергії батареї: 148 Вт-год/кг
Елементи: 168 (84s2p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник LG Chem
TMS: пасивне повітряне охолодження

Renault Twingo ZE

Загальна ємність батареї: 22 кВт-год
Корисна ємність батареї: 21,3 кВт-год (97 %)
Вага батареї: 165 кг
Щільність енергії батареї: 133 Вт-год/кг
Хімічний склад: NCM 712 (не підтверджено, лише припущення)
Виробник: LG Chem
TMS: активне рідинне охолодження

Renault ZOE

Акумулятор ZE 40 старого покоління Renault ZOE

Загальна ємність батареї: 44,1 кВт-год
Корисна ємність батареї: 41 кВт-год (93 %)
Вага батареї: 305 кг
Щільність енергії батареї: 145 Вт-год/кг
Елементи: 192 (96s2p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник LG Chem
TMS: активне повітряне охолодження

Акумуляторна батарея ZE 50 нового покоління Renault ZOE

Загальна ємність батареї: 54,66 кВт-год
Корисна ємність батареї: 52 кВт-год (95 %)
Вага батареї: 326 кг
Щільність енергії батареї: 168 Вт-год/кг
Елементи: 192 (96s2p)
Хімічний склад: NCM 712
Виробник LG Chem
TMS: активне повітряне охолодження

Примітка: У новому поколінні Renault ZOE батарея ZE 40 – це просто батарея ZE 50, ємність якої програмно обмежена системою BMS (Battery Management System). Це не та сама батарея ZE 40, яка була доступна в старому поколінні.

BMW i3

Акумулятор старого покоління 94 Аh

Загальна ємність батареї: 33,77 кВт-год
Корисна ємність батареї: 27,2 кВт-год (80 %)
Вага батареї: 256 кг
Щільність енергії батареї: 132 Вт-год/кг
Елементи: 96 (96s1p)
Хімічний склад: NCM 333 (також відомий як NCM 111)
Виробник Samsung SDI
TMS: активне рідинне охолодження

Акумулятор нового покоління 120 Аh

Загальна ємність батареї: 42,2 кВт-год
Корисна ємність батареї: 37,9 кВт-год (90 %)
Вага батареї: 278 кг
Щільність енергії батареї: 152 Вт-год/кг
Елементи: 96 (96s1p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник: Samsung SDI Samsung SDI
TMS: активне рідинне охолодження

Peugeot e-208 та Opel Corsa-e

Загальна ємність акумулятора: 50 кВт-год
Корисна ємність батареї: 46 кВт-год (92 %)
Вага батареї: 356 кг
Щільність енергії батареї: 140 Вт-год/кг
Елементи: 216 (108s2p)
Хімічний склад: NCM 523 (не підтверджено, лише припущення)
Виробник CATL
TMS: активне рідинне охолодження

Nissan LEAF

Акумулятор на 40 кВт-год

Загальна ємність батареї: 39,46 кВт-год
Корисна ємність батареї: 36 кВт-год (91 %)
Вага батареї: 303 кг
Щільність енергії батареї: 130 Вт-год/кг
Елементи: 192 (96s2p)
Хімічний склад: NCM 523
Виробник Envision AESC
TMS: пасивне повітряне охолодження

Акумулятор 62 кВт-год

Загальна ємність батареї: 62 кВт-год
Корисна ємність батареї: 56 кВт-год (90 %)
Вага батареї: 410 кг (оцінка)
Щільність енергії батареї: 151 Вт-год/кг (оцінка)
Елементи: 288 (96s3p)
Хімічний склад: NCM 523
Виробник: Envision AESC
TMS: пасивне повітряне охолодження

В обох акумуляторних блоках використовуються ті ж самі акумуляторні елементи NCM 523, але AESC вдалося максимально оптимізувати розташування елементів, щоб вмістити більше в тому ж просторі. Завдяки 288 елементам більший акумуляторний блок розряджається з меншою швидкістю C, що також допомагає підвищити ефективність струму (кулонівську ефективність), інакше його ємність становила б лише 59,19 кВт-год (39,46 кВт-год x 3 / 2).

Chevrolet Bolt EV та Opel Ampera-e

Старе покоління

Загальна ємність батареї: 62,2 кВт-год
Корисна ємність батареї: 58 кВт-год (93 %)
Вага батареї: 435 кг
Щільність енергії батареї: 143 Вт-год/кг
Елементи: 288 (96s3p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник LG Chem
TMS: активне рідинне охолодження
Нове покоління 2020 року
Загальна ємність батареї: 68 кВт-год
Корисна ємність батареї: 64 кВт-год (94 %)
Вага батареї: 430 кг
Щільність енергії батареї: 158 Вт-год/кг
Елементи: 288 (96s3p)
Хімічний склад: NCM 712 (не підтверджено)
Виробник LG Chem
TMS: активне рідинне охолодження

Ємність акумулятора, яку рекламує Chevrolet, не є ні повною, ні корисною, це щось середнє…

Що стосується нового покоління 2020 року, то, ймовірно, відбулася заміна елементів батареї NCM 712, і хоча збільшення щільності енергії здається мінімальним, цьому є пояснення. Електромобіль Chevrolet Bolt EV 2020 року тепер має “акумуляторну батарею для холодної погоди”, яка, за словами GM, дозволяє на 150 % швидше заряджати постійним струмом в холодну погоду.

Цей “акумулятор для холодної погоди” означає кращу ізоляцію та нагрівання акумулятора, але, ймовірно, призведе до збільшення ваги. Це пояснює, чому щільність енергії акумуляторної батареї збільшилася лише з 143 до 158 Вт-год/кг, в той час як в Renault ZOE заміна елементів на NCM 712 призвела до збільшення щільності енергії з 145 до 168 Вт-год/кг.

Hyundai Kona Electric

Версія з великим запасом ходу (long range)

Загальна ємність акумулятора: 67,5 кВт-год
Корисна ємність акумулятора: 64 кВт-год (94 %)
Вага батареї: 452 кг
Щільність енергії батареї: 149 Вт-год/кг
Елементи: 294 (98s3p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник LG Chem
TMS: активне рідинне охолодження

Цей акумуляторний блок виготовлений з тими ж елементами LG Chem LGX E63, які ми знаходимо в акумуляторі Renault ZE 40, але замість 192 елементів (96s2p), Hyundai використовує 294 елементи (98s3p).

Hyundai IONIQ Electric

Загальна ємність батареї: 40,4 кВт-год
Корисна ємність акумулятора: 38,3 кВт-год (94 %)
Вага акумулятора: 359 кг (без підігрівача акумулятора) і 363 кг (з підігрівачем акумулятора)
Щільність енергії батареї: 112,4 Вт-год/кг (без підігрівача батареї) і 111,2 Вт-год/кг (з підігрівачем батареї)
Елементи: 176 (88s2p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник: LG Chem
TMS: активне рідинне охолодження

Цей акумуляторний блок виготовлений з тими ж елементами LG Chem LGX E63, які ми знаходимо в акумуляторі Renault ZE 40, але замість 192 елементів (96s2p), Hyundai використовує 176 елементів (88s2p).

Kia e-Soul

Загальна ємність батареї: 67,5 кВт-год (оцінка)
Корисна ємність батареї: 64 кВт-год (94 %)
Вага батареї: 457 кг
Щільність енергії батареї: 148 Вт-год/кг
Елементи: 294 (98s3p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник: SK Innovation SK Innovation
TMS: активне рідинне охолодження

Kia e-Niro

Загальна ємність батареї: 67,5 кВт-год (оцінка)
Корисна ємність батареї: 64 кВт-год (94 %)
Вага батареї: 457 кг
Щільність енергії батареї: 148 Вт-год/кг
Елементи: 294 (98s3p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник: SK Innovation SK Innovation
TMS: активне рідинне охолодження

Jaguar I-PACE

Загальна ємність батареї: 90 кВт-год
Корисна ємність батареї: 84,7 кВт-год (94 %)
Вага батареї: 603 кг
Щільність енергії батареї: 149 Вт-год/кг
Елементи: 432 (108s4p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник LG Chem
TMS: активне рідинне охолодження

Jaguar використовує ті ж самі елементи LG Chem LGX N2.1, які ми знаходимо в старому поколінні акумуляторних батарей Chevrolet Bolt EV. Але замість 288 елементів (96s3p), Jaguar використовує 432 елементи (108s4p) у своїх акумуляторних батареях.

Mercedes-Benz EQC

Загальна ємність акумулятора: 85 кВт-год
Корисна ємність батареї: 80 кВт-год (94 %)
Вага батареї: 652 кг
Щільність енергії батареї: 130 Вт-год/кг
Елементи: 384 (96s4p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник: LG Chem або SK Innovation (є суперечливі дані)
TMS: активне рідинне охолодження

Audi e-tron 55 quattro

Загальна ємність батареї: 95 кВт-год
Корисна ємність батареї: 86,5 кВт-год (91 %)
Вага батареї: 700 кг
Щільність енергії батареї: 136 Вт-год/кг
Елементи: 432 (108s4p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник LG Chem
TMS: активне рідинне охолодження

Porsche Taycan Turbo S

Загальна ємність батареї: 93,4 кВт-год
Корисна ємність батареї: 83,7 кВт-год (87 %)
Вага батареї: 630 кг
Щільність енергії батареї: 148 Вт-год/кг
Елементи: 396 (198s2p)
Хімічний склад: NCM 622
Виробник LG Chem
TMS: активне рідинне охолодження

Tesla Model X

Версія з великим запасом ходу

Загальна ємність акумулятора: 102,4 кВт-год
Корисна ємність акумулятора: 98,4 кВт-год (96 %)
Вага батареї: 630 кг
Щільність енергії батареї: 162 Вт-год/кг
Елементи: 8.256 (96s86p)
Хімічний склад: NCA
Виробник Panasonic
TMS: активне рідинне охолодження

Tesla Model 3

Версія з великим запасом ходу
Загальна ємність акумулятора: 80,5 кВт-год
Корисна ємність акумулятора: 76 кВт-год (94 %)
Вага батареї: 478 кг
Щільність енергії батареї: 168 Вт-год/кг
Елементи: 4.416 (96s46p)
Хімія: NCA
Виробник Panasonic
TMS: активне рідинне охолодження

Tesla Model S

Версія з великим запасом ходу
Загальна ємність акумулятора: 102,4 кВт-год
Корисна ємність акумулятора: 98,4 кВт-год (96 %)
Вага батареї: 630 кг
Щільність енергії батареї: 162 Вт-год/кг
Елементи: 8.256 (96s86p)
Хімічний склад: NCA
Виробник Panasonic
TMS: активне рідинне охолодження

The post Порівняння батарей електромобілів. Типи та використання. first appeared on Evcell.