1880'lerden beri endüstriyel olarak üretilen kurşun-asit batarya, otomotiv endüstrisinin başlangıcından beri tercih ettiği enerji depolama cihazı olmuştur. Modern elektrikli araçlardaki düşük voltajlı elektrik sistemlerine bile güç sağlar. Ancak, otomobilin doğuşundan beri, en modern araçlar da dahil, arızaların başlıca nedeni olarak ün salmıştır . Batarya teknolojisindeki gelişmeler, LFP bataryaları gibi modern bir alternatifin, ağırlık ve güvenilirlik dezavantajlarının üstesinden etkili bir şekilde gelebileceğini göstermiştir. Ancak bu piller pahalıdır. Kritik hammadde gerektirmeyen, daha ucuz ve daha güvenli araç içi bataryalar için yeni bir aday sodyum-iyon bataryadır.
 |
| Sodyum İyon Piller Kurşun Asit Pillerin Yerini Alıyor |
Çinli batarya üreticisi Xupai, BAIC'in Arcfox markalı elektrikli araçlarını ilk kez düşük voltajlı elektrik sistemi için sodyum iyon bataryalarla donatıyor. Bu, sodyum iyon teknolojisini sadece elektrikli motorları besleyen çekiş bataryası olarak değil, aynı zamanda geleneksel 12 voltluk kurşun asit bataryaların yerine geçecek şekilde binek otomobillerin seri üretimine taşıyor.
Xupai'nin şirket web sitesinde belirttiği gibi , sodyum iyonlu düşük voltajlı bataryalar, araç elektrik sistemleri, kontrol üniteleri, bilgi-eğlence sistemleri ve sürücü destek sistemlerine güç sağlamak için yardımcı batarya olarak tasarlanmıştır. Şirket, çeşitli uygulamalar için farklı 12V, 24V ve 48V sodyum iyonlu bataryalar sunmaktadır: içten yanmalı motorlar için marş bataryası, start-stop sistemleri, hafif hibritler ve bataryalı elektrikli araçlarda yardımcı batarya olarak.
Kurşundan önemli ölçüde daha dayanıklı ve daha hafiftir.
Xupai'nin düşük voltajlı akülerinin teknik özellikleri dikkat çekici: 12 voltluk yardımcı versiyon için şirket, %100 deşarj derinliğinde 3.000'den fazla çevrim ömrü belirtiyor. Start-stop versiyonunun ise 180.000'den fazla çevrim ömrüne sahip olduğu söyleniyor. Xupai'ye göre, marş aküleri 500 ila 900 amper arasında marş akımı sağlıyor ve benzer kurşun-asit akülere göre yaklaşık %55 daha hafif. Tüm versiyonlarda CAN veya CAN-FD iletişimli bir BMS bulunuyor ve ASIL B fonksiyonel güvenlik seviyesini karşılayacak şekilde tasarlanmıştır.
Avrupa araçlarında yaygın olarak kullanılan geleneksel kurşun-asit AGM veya EFB aküler, yüksek deşarj derinliğinde genellikle yalnızca 200 ila 400 döngüye ulaşır ve sistem düzeyinde kilogram başına yaklaşık 30 ila 40 watt-saat enerji yoğunluğu sunar. Alman mühendislik hizmet sağlayıcısı IAV ve Çinli pil üreticisi HiNa'nın verilerine göre, düşük voltajlı sodyum-iyon aküler bunun iki ila üç katına ulaşarak kilogram başına yaklaşık 80 ila 110 watt-saat enerji yoğunluğuna ulaşır. Ortak bir projede, IAV, deşarj sırasında -40 ila +60 °C sıcaklık aralığında çalışan yalnızca 10 kilogram ağırlığında, 70 amper-saat ve 840 watt-saat kapasiteli 12V'luk bir prototip üretti.
Kurşun ve lityuma göre güvenlik avantajları
Güvenlik açısından sodyum iyon kimyası iyi performans gösterir; sodyum iyon hücrelerinde termal kaçış eğilimi, lityum NMC veya NCA kimyasına göre önemli ölçüde daha düşüktür. Altris gibi üreticiler "sıfır termal kaçış"tan bahseder. Kurşun asitli akülere kıyasla, sülfürik asit, korozyon ve aşırı şarj sırasında hidrojen gazı oluşumuyla ilgili riskler ortadan kalkar. Hücreler ayrıca Çin standardı GB/T-31485'e göre aşırı şarj direnci üzerinden test edilir. Entegre bir BMS, voltajı ve sıcaklığı izler ve kısa devre durumunda beslemeyi kontrollü bir şekilde kapatabilir. Xupai, akülerini yaygın standart boyutlarda tak ve çalıştır yedek parçalar olarak konumlandırır, bu nedenle aracın elektrik sisteminde herhangi bir değişiklik yapılması gerekmez.
BAIC ayrıca sodyum iyonlu çekiş bataryaları da planlıyor.
BAIC için araç içi elektrik sistemlerine geçiş görünüşe göre sadece bir başlangıç: Şirketin araştırma departmanı, kilogram başına 170 watt-saatten fazla enerji yoğunluğuna sahip, yaklaşık 11 dakikada şarj edilebilen ve büyük ölçüde 4C gibi yüksek bir şarj hızına sahip prizmatik bir sodyum-iyon pil geliştirdi . Bu teknoloji, Arcfox T1 modeli için çekiş bataryaları için tasarlanmıştır. Ayrıca BAIC, sodyum-iyon pillerle çalışacak 30.000'e kadar pil değiştirme istasyonundan oluşan bir ağ kurmayı planlıyor. Bununla birlikte, bireysel modellerin ötesinde yaygın seri üretim için resmi bir geliştirme planı henüz mevcut değil.
Çekiş gücü sektöründe sodyum iyon teknolojisi zaten daha gelişmiş durumda: CATL, seri üretilen ilk sodyum iyon tahrik bataryalı elektrikli otomobil olarak kabul edilen Changan Nevo A06 için Naxtra teknolojisiyle 45 kWh'lik bir batarya tedarik ediyor . CATL'ye göre, hücreler kilogram başına 175 watt-saate kadar verimlilik sağlıyor, -40 °C'de %90'ın üzerinde kalan kapasiteye sahip ve yaklaşık 15 dakikada %80'e kadar şarj edilebiliyor.
Avrupa pazarı için perspektifler
Avrupa'da da gelişmeler yaşanıyor: Çinli batarya üreticisi Camel Group, büyük bir Avrupalı otomobil üreticisiyle ön geliştirme projesine 12 voltluk sodyum iyon bataryasını sağladı. Aynı zamanda, IEC (İrlanda Otomobil Komisyonu), 12 voltluk sodyum iyon start-stop bataryaları için uluslararası bir standart geliştirme çalışmalarını sürdürüyor. Dünyanın en büyük 12 voltluk batarya tedarikçisi Clarios da, orijinal ekipman ve satış sonrası pazarı için düşük voltajlı sodyum iyon bataryaları üzerinde çalışıyor.
Almanya, Avusturya ve İsviçre'deki bağımsız tamir atölyesi pazarı için, kurşun-asit bataryalardan sodyum-iyon bataryalara yaygın bir geçişin belirgin sonuçları olacaktır: Yeni teşhis cihazlarının CAN veri yolu üzerinden BMS tabanlı iletişimi desteklemesi gerekecek ve şarj cihazlarının kimyaya özgü şarj profillerine sahip olması gerekecektir. Önemli ölçüde daha uzun çevrim ömrü, değiştirme sıklığını azaltacak ve kurşun-asit bataryalar için geleneksel yedek parça işini küçültecektir. Sodyum-iyon batarya özelliklerine ve yeni standartlara ilişkin eğitim gerekli olacaktır
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder