Современное состояние аккумуляторных технологий

Фосфат железа-лития более 200 Вт-ч/кг - натрий как соль в море - CATL заявляет о 500 Вт-ч/кг.








  Зарождение литиевой батареи


Кто убил электромобиль? Свинцовые батареи и подобные им жалкие химические элементы. Это был мой личный опыт между 2006 и 2009 годами, когда я полностью уничтожил 3 комплекта свинцовых батарей за 17 300 км во время первого испытания электроскутера.

Даже первые литиевые батареи были на порядки лучше. Батарея в первом Tesla Roadster весила 408 кг при емкости 56 кВтч. Это 137 Вт-ч/кг. BYD полагался на литий-железо-фосфат. Первый BYD e6 имел батарею емкостью 60 кВт/ч, которая весила 750 кг. Это 80 Вт-ч/кг. Таким образом, BYD e6 обладал темпераментом дизельного такси Mercedes 1960-х годов, и также в основном использовался в качестве такси.

  Фосфат железа лития более 200 Вт-ч/кг


Фосфат железа лития - LiFePo4 - имеет значительные преимущества перед ионным кобальтом лития: нет дорогого никеля, нет дорогого и портящего имидж кобальта, первоначальный недостаток в соотношении мощности и веса может быть компенсирован. Tesla поставляет более дешевые варианты с LiFePo4, BYD все электромобили с LiFePo4.

На сайте USGS вы можете прочитать о том, как менялись доказанные извлекаемые запасы и потребление. Извлекаемые запасы выросли до 98 миллионов тонн, что составляет 110 кВт/ч литиевой батареи для каждого из 10 миллиардов человек.

При определенном уровне цен на солнечную энергию и техническом прогрессе для извлечения лития из морской воды эта цифра возрастет примерно в тысячу раз, если считать морскую воду месторождением, пригодным для добычи.

  Натрий - это как соль в море


В настоящее время 160 Вт-ч/кг, скоро будет 200 Вт-ч/кг. Это уже лучше, чем батарея в первом Tesla Roadster. Натриевые батареи снимут давление спроса с рынка лития и сделают электромобили дешевле автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.

Но где верхние пределы в применении? Давайте попробуем поместить 30 000 т натриевых батарей в контейнеровоз CMA CGM Nevada. Это составит 6 ГВт-ч аккумуляторов. Мощность силовой установки корабля составляет 72 МВт, что соответствует скорости 25,4 узла и 47 км/ч. 3 900 км на полной скорости. При половинной мощности, 37 км/ч, это расстояние увеличивается до 6 150 км.

Грузовые суда Liberty во время Второй мировой войны развивали скорость всего 20 км/ч. С гусеницами он прошел бы 21 600 км.

При цене 50 евро за кВт/ч батареи стоят 300 млн евро. Давайте разделим затраты на 10 лет, 10 крупных рейсов в год, 6000 40-футовых контейнеров. 300 миллионов, разделенные на 60 тысяч контейнеров, составляют 500 евро.

В последние годы стоимость фрахта из Шэньчжэня в Коппер колебалась между 2 000 и 12 000 долларов США за 40-футовый контейнер. Электроэнергия может даже стать дешевле тяжелого мазута в плане питания судна.

  CATL заявляет о 500 Вт-ч/кг


CATL является крупнейшим производителем аккумуляторов в мире. Они, конечно, не объявляют ничего, что не могут с уверенностью выполнить. С батареей 500 Вт-ч/кг и весом 600 кг в аэродинамически хорошем лимузине можно было бы проехать из Мюнхена в Берлин со скоростью 200 км/ч без подзарядки. При скорости 130 км/ч можно было бы проехать Мюнхен - Берлин - Мюнхен, что составляет 1 250 км. Это доводит дискуссию об электронном топливе для дорожного транспорта до абсурда. Батарея емкостью 3 т в грузовике будет иметь емкость 1 500 кВт/ч и запас хода более 1 000 км. Я только что видел водородный грузовик с запасом хода 400 км. Поражение водородного лобби не может быть более сокрушительным.

Но эта батарея предназначена для более высоких вещей, для самолетов. На сайте Aviation Alice в настоящее время представлены аккумуляторные блоки емкостью от 900 до 980 кВт/ч весом 3600 кг. Разницу между весом элементов и всего блока батарей трудно оценить, но 500 Вт-ч/кг было бы очень существенным увеличением. Может быть, батарея емкостью 1500 кВт/ч вместо 980 кВт/ч?

  Пиковая экономия с помощью железно-воздушных батарей


Электрическая сеть и ее конструкция. Типичный пример - трансформатор мощностью 400 кВА для 100 односемейных домов. Каждый из них имеет 17 кВт мощности, но если каждый захочет получить 17 кВт одновременно. Сколько солнечной энергии можно транспортировать из такого поселения? Это полностью зависит от хранилища электроэнергии. Без аккумулятора 2 800 кВт/ч в очень солнечный летний день. С аккумулятором 3 кВт/ч на кВт пиковой фотоэлектрической мощности уже 7 200 кВт/ч. Если ввести второй уровень аккумуляторов, не такой эффективный, как литиевые или натриевые, но очень дешевый, то в таком поселке с такой же электросетью можно было бы установить гораздо больше фотоэлектрических батарей. Годовой выход 900 кВт/ч на пиковый кВт (смесь различных ориентаций) составляет всего 102 Вт, распределенных на 365 дней и 24 часа. Максимально возможный дневной выход - 7 кВтч. Распределение на 24 часа 291 Вт. Если бы каждый дневной выход свыше 150 Вт хранился в воздушно-железных батареях, то можно было бы обойтись значительно меньшим расширением сети.

Удручает, что нет серьезных исследований о том, как оптимизировать затраты на энергетический переход. Напротив, есть только исследования о том, как сделать его как можно более дорогим. К сожалению, инструмент биржа диссертаций оказался непригодным для этой цели, потому что курирующие университетские профессора точно знают, какие темы нежелательны и угрожают карьере студента. Неважно, с каким энтузиазмом студент относится к теме диссертации, через неделю он уже говорит: "Мой профессор настоятельно не рекомендовал мне это делать".

  Посещенная зона бедствия


Как инфляция и повышение процентных ставок влияют на производителей домов, которые находятся в голубой лагуне в SCS (Shopping City Süd)? Продолжать в том же духе - вот, похоже, единственный девиз. Фотовольтаика в гомеопатических дозах была бы прекрасна 30 лет назад, но сегодня ее слишком мало. Основное внимание уделяется традиционным материалам, чего бы это ни стоило. Бетонный фундамент, сначала черепичная крыша, затем несколько фотоэлектрических модулей. Но все меньше и меньше клиентов могут позволить себе такой подход "чего бы это ни стоило".

Мой визит со всей очевидностью показал, почему моя брошюра начинается словами "Старый EFH умер, да здравствует новый EFH". Предыдущие сбои происходили в довольно оживленных отраслях: автомобиль против лошади, цифровая камера против химической пленки, смартфон против простого мобильного телефона, электромобиль против автомобиля с двигателем внутреннего сгорания.

Но именно здесь нарушающий защиту климата Дом превосходства, представленный Домом нового поколения GEMINI, встречается с отраслью, которая уже находится в очень серьезных проблемах из-за крайней враждебности к инновациям,

  Стать акционером от € 200


Будучи акционером, сотрудником или покупателем жилья, вы также становитесь частью контрдвижения против многих негативных, антивыживательных событий в нашем обществе.

Новый акционер сказал: "Я со своими очень скромными инвестициями", но 4 000 умножить на 1 000 € - это тоже 4 миллиона на все инвестиции до открытия поселения в Ункене как отправной точки для мировой экспансии.

Решение о крупном увеличении капитала может принять только годовое общее собрание акционеров, но вот что могут решить Правление и Наблюдательный совет. Новый акционерный капитал служит для совершенствования документов для более крупных запланированных увеличений капитала.

Здесь подробности.
          Современное состояние аккумуляторных технологий: Фосфат железа-лития более 200 Вт-ч/кг - натрий как соль в море - CATL заявляет о 500 Вт-ч/кг. https://2023.pege.org/04-23/russian.htm