Lo stato dell'arte della tecnologia delle batterie

Il litio ferro fosfato supera i 200 Wh/kg - il sodio è come il sale nel mare - il CATL annuncia 500 Wh/kg.








  Gli inizi della batteria al litio


Chi ha ucciso l'auto elettrica? La batteria al piombo e altre batterie simili di scarsa qualità chimica. Questa è stata la mia esperienza personale tra il 2006 e il 2009, quando ho completamente distrutto 3 set di batterie al piombo in 17.300 km durante il primo test di uno scooter elettrico.

Anche le prime batterie al litio erano ordini di grandezza migliori. La batteria della prima Tesla Roadster pesava 408 kg per 56 kWh. Sono 137 Wh/kg. BYD si affidava al litio ferro fosfato. La prima BYD e6 aveva una batteria da 60 kWh che pesava 750 kg. Ciò equivale a 80 Wh/kg. Pertanto, la BYD e6 aveva il temperamento di un taxi diesel Mercedes degli anni Sessanta, ed era anche usata principalmente come taxi.

  Fosfato di litio e ferro oltre 200 Wh/kg


Il litio ferro fosfato - LiFePo4 - presenta notevoli vantaggi rispetto al litio cobalto ione: niente nichel costoso, niente cobalto costoso e dannoso per l'immagine, lo svantaggio iniziale nel rapporto potenza-peso potrebbe essere recuperato. Tesla fornisce le varianti più economiche con LiFePo4, BYD tutte le auto elettriche con LiFePo4.

Sul sito USGS è possibile leggere l'evoluzione delle riserve estraibili e del consumo. Le riserve estraibili sono aumentate a 98 milioni di tonnellate, 110 kWh di batteria al litio per ciascuno dei 10 miliardi di persone.

A un certo punto del prezzo dell'energia solare e del progresso tecnico per estrarre il litio dall'acqua di mare, questa cifra aumenterà di circa mille volte se l'acqua di mare viene considerata un giacimento estraibile.

  Il sodio è come il sale nel mare


Attualmente a 160 Wh/kg, presto a 200 Wh/kg. Già migliore della batteria della prima Tesla Roadster. Le batterie al sodio riducono la pressione della domanda sul mercato del litio e rendono le auto elettriche più economiche di quelle con motore a combustione.

Ma dove sono i limiti superiori dell'applicazione? Proviamo a mettere 30.000 tonnellate di batterie al sodio nella nave container CMA CGM Nevada. Si tratta di 6 GWh di batterie. La nave ha una potenza di propulsione di 72 MW per 25,4 nodi, pari a 47 km/h. 3.900 km a piena velocità. A metà potenza, 37 km/h, la distanza sale a 6.150 km.

I cargo Liberty della Seconda Guerra Mondiale andavano a soli 20 km/h. Con il crawl, avrebbero percorso 21.600 km.

Al costo di 50 euro per kWh, le batterie costano 300 milioni di euro. Dividiamo i costi su 10 anni, 10 grandi viaggi all'anno, 6000 container da 40'. 300 milioni di euro divisi per 60 mila container fanno 500 €.

Negli ultimi anni, i costi di trasporto da Shenzhen a Kopper hanno oscillato tra i 2.000 e i 12.000 dollari per container da 40'. L'elettricità potrebbe addirittura diventare più economica dell'olio combustibile pesante per l'alimentazione di una nave.

  CATL annuncia 500 Wh/kg


CATL è il più grande produttore di batterie al mondo. Di certo non annunciano nulla che non possano consegnare con certezza. Con 500 Wh/kg e una batteria da 600 kg in una limousine aerodinamicamente corretta, si potrebbe guidare da Monaco a Berlino a 200 km/h senza ricaricare. A 130 km/h sarebbe possibile percorrere Monaco di Baviera - Berlino - Monaco di Baviera, ovvero 1.250 km. Questo porta il dibattito sull'e-fuel per i veicoli stradali all'assurdo. Una batteria da 3 tonnellate in un camion sarebbe pari a 1.500 kWh e un'autonomia di ben oltre 1.000 km. Ho appena visto un camion a idrogeno con un'autonomia di 400 km. La sconfitta della lobby dell'idrogeno non potrebbe essere più devastante.

Ma questa batteria è destinata a cose più importanti, agli aerei. Su Aviation Alice ci sono attualmente pacchi batteria da 900 a 980 kWh che pesano 3.600 kg. La differenza tra il peso delle celle e quello del pacco batteria completo è difficile da stimare, ma 500 Wh/kg sarebbero un aumento molto consistente. Forse una batteria da 1.500 kWh invece di 980 kWh?

  Peak shaving con batterie ferro-aria


La rete elettrica e la sua progettazione. Un esempio tipico è un trasformatore da 400 kVA per 100 case unifamiliari. Ognuna ha una connessione elettrica da 17 kW, ma se tutti volessero 17 kW allo stesso tempo. Quanta energia solare può essere trasportata da un insediamento di questo tipo? Dipende interamente dall'accumulo di elettricità. Senza accumulo, 2.800 kWh in una giornata estiva molto soleggiata. Con una batteria da 3 kWh per kW di picco fotovoltaico già 7.200 kWh. Se si introduce un secondo livello di batterie, non così efficiente come quelle al litio o al sodio, ma molto economico, si potrebbe installare molto più fotovoltaico in un insediamento del genere con la stessa rete elettrica. 900 kWh di resa annuale per kW di picco (mix di diversi orientamenti) sono solo 102 W distribuiti su 365 giorni e 24 ore. La massima resa giornaliera possibile è di 7 kWh. Distribuiti su 24 ore 291 W. Se si immagazzinasse ogni rendimento giornaliero superiore a 150 W in batterie aria-ferro, si riuscirebbe a ottenere un'espansione della rete notevolmente inferiore.

È frustrante che non ci siano studi seri su come ottimizzare i costi della transizione energetica. Al contrario, ci sono solo studi su come renderla il più costosa possibile. Purtroppo, lo strumento dello scambio di tesi si è rivelato inadatto a questo scopo, perché i professori universitari che supervisionano sanno esattamente quali argomenti sono indesiderabili e mettono a rischio la carriera dello studente. Non importa quanto uno studente sia entusiasta di un argomento di tesi, dopo una settimana si sente dire: "Il mio professore me lo ha fortemente sconsigliato".

  Area del disastro visitata


Che effetto hanno l'inflazione e l'aumento dei tassi d'interesse sui produttori di case che si trovano nella laguna blu della SCS (Shopping City Süd)? Continuare come prima sembra essere l'unico motto. Ogni tanto il fotovoltaico in dosi omeopatiche sarebbe stato ottimo 30 anni fa, ma oggi troppo poco. Si punta sui materiali tradizionali, a qualsiasi costo. Fondazioni in cemento, prima il tetto di tegole, poi qualche modulo fotovoltaico. Ma sempre meno clienti possono permettersi questo approccio "whatever it takes".

La mia visita ha mostrato in tutta chiarezza perché la mia brochure inizia con "La vecchia EFH è morta, lunga vita alla nuova EFH". Le precedenti rotture si sono verificate in settori piuttosto vivaci, l'automobile contro il cavallo, la macchina fotografica digitale contro la pellicola chimica, lo smartphone contro il semplice telefono cellulare, l'auto elettrica contro l'auto con motore a combustione.

Ma è qui che la Casa della Protezione del Clima dirompente rappresentata dalla Casa di nuova generazione GEMINI incontra un'industria già in grave difficoltà a causa dell'estrema ostilità all'innovazione,

  Diventare azionista a partire da € 200


In qualità di azionisti, dipendenti o acquirenti di case, diventate anche parte del contro movimento contro molti sviluppi negativi e contrari alla sopravvivenza nella nostra società.

Un nuovo azionista ha detto "Io con il mio modestissimo investimento", ma 4.000 volte 1.000 € sono anche 4 milioni per tutti gli investimenti fino all'apertura dell'insediamento a Unken come punto di partenza per l'espansione mondiale.

Solo l'Assemblea generale può decidere in merito ai grandi aumenti di capitale, ma ecco cosa possono decidere il Consiglio di amministrazione e il Consiglio di sorveglianza. Il nuovo capitale sociale serve a perfezionare i documenti per i più ampi aumenti di capitale previsti.

Ecco i dettagli.
          Lo stato dell'arte della tecnologia delle batterie: Il litio ferro fosfato supera i 200 Wh/kg - il sodio è come il sale nel mare - il CATL annuncia 500 Wh/kg. https://2023.pege.org/04-23/italian.htm