● Проблемите на новата енергийна трансформация в търговските превозни средства и технологичния пробив на твърдо{0}}батериите
Като основен превозвач на логистичен транспорт, услуги и товарни превози по основната линия, новият енергиен процес на търговските превозни средства влияе пряко върху реализацията на целта за „двоен въглерод“. Въпреки това техническите ограничения на традиционните течни литиеви батерии дълго време ограничаваха дълбочината и обхвата на новата енергийна трансформация в търговските превозни средства.
1. Основните болезнени точки на новата енергийна трансформация в търговски превозни средства
В сравнение с леките автомобили, търговските превозни средства имат съществени разлики в сценариите си на използване, техните изисквания за захранващи батерии са по-фокусирани върху „практичност“ и „икономичност“. За търговските превозни средства на средни и къси{1}}разстояния, като градска дистрибуция и san, чувствителността към разходите и удобството при зареждане с гориво са основните изисквания; докато за-тежки камиони на дълги разстояния, логистични превозни средства за студена верига и други под-сектори обхватът, ефективността на зареждането, надеждността на жизнения цикъл стават непреодолими прагове.
Понастоящем търговските превозни средства, задвижвани от течни литиево-йонни батерии, обикновено са изправени пред три основни дилеми:
Първо, безпокойство за обхвата, единичното търсене на тежкотоварни камиони на дълги-разстояния е предимно над 300 километра, докато съществуващата енергийна плътност на течната батерия е предимно между 150-200Wh/, което води до необходимостта превозните средства да носят голям брой батерии, което не само увеличава разходите за покупка, но също така намалява ефективността на товара;
Второ, неефективно зареждане с гориво, често отнема няколко часа, за да се зареди напълно търговско превозно средство при традиционна купчина за зареждане, много по-малко удобно от зареждането на гориво-задвижвано превозно средство, което сериозно засяга работата;
Трето, рискове за безопасността, търговските превозни средства са подложени на дългосрочно-високо натоварване, високочестотно зареждане и разреждане и рискът от термично изтичане на течността винаги съществува, особено в екстремни среди, като висока температура и студ, честотата на инциденти, свързани с безопасността, остава висока.
В допълнение, високата обща цена на притежание (TC), причинена от влошаването на батерията, също кара много логистични компании да се колебаят да купуват нови енергийни търговски превозни средства.
2. Предимствата на технологията на твърдо{1}}акумулаторите отговарят точно на нуждите на търговските превозни средства
Твърдо{0}}батериите заменят традиционните течни електролити с твърди, постигайки качествен скок в основната производителност, а техническите им характеристики са напълно съвместими с нуждите за използване на търговски превозни средства.
Революционното подобрение на енергийната плътност е в основата на твърдо{0}}батериите. Батерийният модул Rhino S в изцяло-твърдо- състояние, изложен от Chery, има енергийна плътност до 600 Wh/kg, теоретичната граница на литиевите батерии и далеч надвишаваща сегашното ниво на течните батерии.
За търговски превозни средства високата енергийна плътност означава, че може да се постигне по-дълъг пробег със същата батерия или че натоварването на батерията може да бъде намалено при същите изисквания за пробег. Като вземем за пример тежкотоварни камиони за дълги{1}}разстояния, използващи 500 Wh/kg всички-твърдотелни батерии, превозното средство може да носи повече от 1000 kWh електроенергия, с обхват, който лесно може да надхвърли 1500 километра, напълно решавайки безпокойството от транспортиране на дълги-разстояния.
Оптимизирането на енергийната ефективност при зареждане с гориво директно адресира болезнените точки при операциите на търговските превозни средства.
Изцяло-солидната- батерия на Chery, постигаща индекса на производителност от „6 минути зареждане, 1000 километра пробег“, означава, че зареждането с гориво за търговските превозни средства ще достигне удобството на зареждането с гориво за превозни средства,-задвижвани с гориво. За-тежки камиони на дълги разстояния, изминаващи 300-500 километра на ден, зареждането с гориво за кратко-време може да отговори на работата за целия ден, като ефективно намалява времето за спиране и подобрява оперативната ефективност. Патентното оформление на BYD в областта на твърдо{12}}батериите включва редица постижения в технологията за бързо зареждане. Ако може да бъде постигната нейната цел за „ценови паритет твърдо-течно състояние“, това допълнително ще увеличи икономическите ползи, донесени от подобряването на ефективността на зареждане с гориво
Същността на подобряването на ефективността на безопасността осигурява защита за операциите на търговски превозни средства.
Твърдо{0}}батериите с твърди електролити нямат риск от изтичане и имат значителна термична стабилност в сравнение с течните електролити, като фундаментално решават проблема с топлинното изтичане. Търговските превозни средства са в тежка работна среда с високо натоварване, силни вибрации и екстремни температури за известно време. Присъщата безопасност на твърдо-батериите може значително да намали честотата на инциденти, свързани с безопасността, особено при операции с висока-интензивност в затворени сценарии като пристанища и минни зони. Предимството на полупроводниковите-батерии в жизнения цикъл може ефективно да намали скоростта на разпадане на батерията, като по този начин оптимизира цената на търговските превозни средства през целия им жизнен цикъл
● Предизвикателства за твърдо{0}}батериите в индустрията за търговски превозни средства
Въпреки значителните възможности, които носи, автомобилната индустрия все още е изправена пред множество предизвикателства при внедряването на твърдо{0}}батерии.
Тесното място на разходите остава най-същественото препятствие.
Понастоящем цената на всички--държавни батерии е около 8 пъти по-висока от тази на течните-батерии. Тъй като енергийният капацитет на един пакет за търговски превозни средства обикновено е над 300 000, разходите за закупуване на превозни средства ще се увеличат значително, ако всички те са оборудвани с изцяло твърдотелни батерии, надхвърлящи диапазона на приемане на пазара. В допълнение, производственият процес на твърдотелни батерии е по-сложен и изисква по-високи стандарти за оборудване и материали, което допълнително повишава производствените разходи.
На техническия фронт все още има проблеми, които трябва да бъдат решени спешно.
Първо, има проблем със стабилността на интерфейса. Лошият контакт между твърдите електролити и катодните/анодните материали може лесно да доведе до капацитет и съкратен живот на батерията, което не успява да отговори на търсенето за дългосрочна-работа с-високо натоварване на търговски превозни средства. Второ, има недостатъчна йонна проводимост. Йоните на основните оксидни и сулфидни твърди електролити все още са по-ниски от тези на течните електролити, което ограничава скоростта на зареждане и изходната мощност. Трето, има проблем с разширяването и свиването на обема. Промяната на обема на електродните материали по време на процеса на зареждане и разреждане може да причини спукване на опаковката на батерията. В работната среда, където търговските превозни средства са непрекъснато активни, този проблем ще бъде по-забележим.
Липсата на екологична синергия също възпрепятства процеса на изпълнение.
Понастоящем липсва унифицирана стандартна система в областта на твърдо{0}}батериите за търговски превозни средства. Размерът на батерийните пакети и комуникационният протокол на BMS са доста различни, което води до несъвместимост на продуктите на различни предприятия и трудността при промоцията. В същото време системата за рециклиране на твърди -батерии все още не е установена и третирането и повторното използване на отпадъчни батерии се превръщат в потенциални проблеми
Освен това модернизирането на-съоръженията за доставка на енергия изостава от развитието на технологията за батерии. Разходите за изграждане на супер-станции за бързо зареждане са високи, а са малки, което трудно може да отговори на нуждите на широко{3}}мащабно приложение.
За индустрията на търговските превозни средства твърдо{0}}батериите представляват не само технологична революция, но и историческа възможност за индустриално преструктуриране. Неговите технологични предимства, като висока енергийна плътност, ефективност при бързо зареждане и висока безопасност, точно ще се справят с основните болезнени точки на новата енергийна трансформация в търговските превозни средства, тласкайки индустрията от „политически-насочвана към „пазарна-насочвана“.
Въпреки изправянето пред множество предизвикателства като цена, технология и екология в момента, широкомащабното-внедряване на твърдотелни-батерии в областта на търговските превозни средства вече е тенденция с непрекъснатото повторение на технологиите, непрекъснатата зрялост на индустриалната верига и силната подкрепа на политиките. Очаква се до 230 г. твърдо-батериите да доминират новия енергиен пазар за търговски превозни средства, стимулирайки замяната на електрификацията на всички сценарии като магистрален транспорт и градски услуги и основна подкрепа за реализацията на целта за „двоен въглерод“.
