(no subject)

[dac_khv]

 И снова я про аккумуляторы.

   Немного теории - для ионных аккумуляторов с точки зрения хранения подходят лучше всего связки лития с углеродом, кремнием и серой. Самое идеальное - в чистом виде, поэтому первый аккумулятор был литий-графитовым. Естественно, просто так это не работает и работать не будет, иначе у нас бы уже 50 лет как счастье было :) Литий в чистом виде высаживается как хочет, а не как нам хочется, строит металлические дерева (дендриты), они растут до другого электрода и всё, короткое замыкание и приехали :) Углерод, кремний и сера, набиваясь ионами лития, образуют дико неустойчивые соединения с инженерной точки зрения, неспособные выполнять свои функции в течении хоть сколько нибудь долгого времени. Поэтому весь прогресс ученых и инженеров крутится вокруг мысли "а давайте мы их запихаем в устойчивые кристаллические решетки", которые по сути являются арматурой и полным балластом с точки зрения экономики и физики хранения. Да, вся эта кобальто-марганцево-никелевая или железофосфатная или титанатная херня нужна только из-за их решеток. А, да, углерод с кремнием тоже по всякому пробуют и скрещивают, углерод прекрасен своей полиморфностью, поэтому углеродные наносетки с атомами кремния это тоже нужное и используемое. Кроме этого, нам нужна среда переноса ионов - обычно она жидкая и содержит в себе хитрые соединения лития, которые просто так в воде например не растворишь. Гексафторат лития, разведенный в пропилен-карбонате, вот что-то типа такого:) Это, вы не поверите, накладывает новые проблемы :) Пропилен-карбонат потихоньку разрушается каждый цикл, образуя карбонат лития, который нам нафиг не нужен, он очень стабильный и практически диэлектрик. И ладно бы он ещё в растворе плавал, нет, эта скотина высаживается тонкой пленкой поверх всего вашего графита, уменьшая его способность к поглощению ионов до нуля. Это я коротко и упрощенно, вводную часть окончил :)

   В принципе, со всеми этими проблемами научились бороться и делать аккумуляторы относительно дешево, но надо четко понимать, что балласт в виде веществ решеток, разделителя - весит (и стоит!) 90% цены аккумулятора по материалам, а хитрые операции наноструктурирования катодных и анодных масс тоже стоят процентов 80% от цены технологических операций.

Есть ещё натрий, он дешевле лития в 50 раз, может работать на холоде. Но у него вагон своих недостатков, начиная с того, что он в 3 с лишним раза тяжелей лития (меньше хранения энергии на вес), ион больше и по другому себя ведет.. короче полно там проблем тоже.

   2 недели назад прочитал новости про новые твердотельные аккумуляторы от финнов, не поверил, если честно :) Но сегодня прочел и от китайцев - что Chery уже в этом году запускает новые машины с ними. У твердотельных аккумуляторов проблем еще больше, чем я выше вот это всё описал, но таки прогресс помог их все решить. Так что уже в этом году обещают серийную тачку (в такси и прокат первым делом) с пробегом 1500 километров (там в три раза больше эффективность на вес батареи) и каким-то сумасшедшим количеством циклов заряда-разряда - 100 тысяч, это блин 274 года, если 1 раз в сутки заряжать. Цена у таких явно не может быть большой, ну первое время разве что, пока капзатраты новой технологии отбивают. Так что мой пост от 2 января (20 дней прошло!!!!) в части "Чего дальше в прогрессе ждем? Ну материальная цена панелей и аккумуляторов уже кардинально скорей всего не упадет, хотя с этого года еще натрий пойдет в дело, но все равно 10 центов с завода за Вт панели и 50 долларов за квт*ч хранения мне кажутся будущим рыночным равновесием надолго." уже не имеет смысла :) будет уже не 50 долларов за квт*ч хранения, а где-то 25, если не меньше. Там, чтобы вы понимали, себестоимость 1 квт*ч по материалам будет 2-3$, остальное это хитрая технологическая обработка и прибыль. 

    С 100 тысяч циклов и работой при -30 можно его тупо закапывать рядом с домом/под дом хоть на Таймыре/Аляске и заряжать на зиму, потихоньку тратя летние запасы. Про электромобили уже вообще молчу, он раньше весь сгниет, чем у него батарея сдохнет.

Comments

[benazzaj]

Я, конечно, электрохимией занимался почти пол-века назад и за работой аккумуляторщиков слежу весьма пунктирно, но почему у меня все время чешется - а никто не пробовал делать батареи на двухзарядных ионах? С магнием бы получилось всего в два раза тяжелее лития, и растворяется магнийорганика, скажем, реактив Гриньяра в чем попало, только подливай. Я вижу, что Вы не химик, мне проще бы самому поискать, но, может, Вам попадалось?

[dac_khv]

Не химик :) не попадалось

[pmbbmw]

большинство людей катаются не сильно больше 100км в день

1500км не нужны, нужна стабиьная цена на вторичке, не зависите от погоды 200-300-400 км и хорошая цена

[dac_khv]

Это правда, но стабильной цена на вторичке ещё долго не будет, прогресс очень быстрый.

[pmbbmw]

очень интересные посты, жалко что редко


исчо проблема в том что скалировать процесс что вы описали получилось только у китайцев, коейцев и японцев

[dac_khv]

Я на самом деле удивлен, что вы и benazzaj где-то увидели мой пост :) неужели кто-то на меня сослался :)

"скалировать процесс что вы описали получилось только у китайцев, коейцев и японцев" у Маска тож ничо, а так да, текущие большие заводы все под китайским капиталом и технологиями

[oleg_ttt]

"1500км не нужны"(с)

Нужны.
Сейчас "электричка" - городской автомобиль, условно пригодный для дальних маршрутов. Запас хода в 1500км сделает "электричку" - универсальным автомобилем для любых маршрутов, чем до сих пор козыряют только топливные автомобили. Теоретически, после этого эпоха топливных автомобилей закончится.

А в секторе малой энергетики аккумуляторы со столь высокой плотностью энергии на килограмм массы сделают ненужными часть распределительных сетей и часть большой генерации.

Минусов пока не видно )

[pmbbmw]

батерейка в два раза больше стоит в 2.5 раза больше в готовом изделии в грузовике будут такие батрейки, в легковушке нужна цена

[dac_khv]

У современных легковушек батарея на 40 квт*ч уже меньше 4000 долларов стоит, но могут лет через 5 до 1000 уронить, да.

[juan_gandhi]

Какие хорошие новости!

[dac_khv]

Да, мне с утра тоже очень понравилось, я аж пост накатал :)

[shipreck_s]

Интересно, сколько будет весить комплект этих батарей, дающий запас хода в 2000 км при потребляемой мощности где-то 300квт.

[dac_khv]

Это под фуру что ли? :)
Вы ж по 2к сразу не катаете, а заряжать сейчас можно быстро, очень в токах зарядки продвинулись.
Ну так-то там 600 вт*ч на кг заявлено, за час пробега значит 500 кг разрядятся, 10 тонн на 2000 км выходит

[shipreck_s]

Катаем. Трак с тимом и по 8000 катает.

10 тонн - очень много. Это четверть полезной нагрузки. Смотрим дальше.

[dac_khv]

Я поресерчил тут малость по интернетам и вот что вышло (я о электрогрузовиках подробней раньше не задумывался особо).
Реальные расходы Теслы Семи и еКаскадии это 120 квт*ч на 100 км, то есть на 2к км батарея если нужна, это будет 4 тонны веса. Не знаю, как часто вы готовы заряжаться, технически то современные аккумуляторы уже за 5 минут на 60% емкости заряжаются без потери циклирования. Получается, что каждые 12 часов надо на 10 минут вставать на зарядку, вроде у вас технологически по времени это позволительно?
Цена такой батареи вместе с электродвигателями и управляющей электроникой будет 70к баксов примерно. За миллион километров израсходуется всего 825 циклов заряда-разряда... считай как новая. Электродвигатели тоже не то, чтобы сильно изнашиваются, мне кажется там уже в других частях конструкции будут проблемы. Если их решить, то наверное и 5 млн км на одном грузовике не проблема.
Ну и при вашей индустриальной цене квт*ч, получается 11 долларов на 100 км - 18 центов на милю, так же обычно считают?

[shipreck_s]

Если приведенные вами цифры соответствуют реальности, то это вполне рабочая модель.

Непонятно только, почему электрические траки стоят 450к баксов, а дизельные - 180к.

[dac_khv]

Потому что:
1. Их очень мало это опытно-экспериментальные модели, вон для определения того же практического расхода в реальных условиях.
2. Аккумуляторы дорогие, но дешевеют, и дешевеют изрядно.