Система управления батареями — Батареи
Уменьшает риска простоя
BMS может контролировать состояние каждой подключенной аккумуляторной батареи, заранее выявляя сбой аккумулятора и исключая риск простоя.
Мониторинг состояния аккумуляторной батареи
BMS может контролировать напряжение батареи, температуру, внутреннее сопротивление и может измерять уровень заряда батареи с высокой точностью, чтобы информировать пользователя о точном состоянии батареи.
Выравнивание заряда
Выполняя выравнивание заряда каждой батареи в комплекте, система управления аккумуляторной батареей способна максимизировать срок службы батареи и оптимизировать ее работу тем самым позволяя использовать батарею как можно дольше.
Автоматическое оповещение о событиях
При возникновении определенного события, пользователь может получить уведомление по электронной почте, SNMP-прерываниям, системному журналу или по SMS выполнив настройки через веб-интерфейс, и немедленно предпринять действия для решения проблемы.
Удобный для пользователя веб-интерфейс
Система управления аккумуляторными батареями (BMS) предлагает удобный веб-интерфейс, который включает в себя общий обзор системы, подробную информацию о состоянии батарей, настройку конфигурации и хронологическая запись.
Обновляемое пользователем программное обеспечение
Реализуя программные средства протокола передачи файлов (FTP) / приложения Hyper Terminal, пользователь может обновить модуль Ethernet / локальное встроенное ПО до новейшей версии, обеспечив тем самым оптимальную работу системы
Поддержка нескольких интерфейсов административного управления
Система управления батареями поддерживает различные интерфейсы управления, включая веб-интерфейс (HTTP / HTTPS), консоль (Telnet / SSH), SNMP (v1 / v3) и программное обеспечение BMS (система управления батареей).
Поддержка датчика окружающей среды (ENVIROSENSOR)
ENVIROSENSOR (датчик окружающей среды) может работать с устройством по предоставлению информации о температуре и влажности в режиме реального времени. ENVIROSENSOR может быть интегрирован путем подключения к карте удаленного управления, позволяя пользователям следить за условиями окружающей среды.
Широкий диапазон рабочих температур
Система готова к стабильной работе при экстремальных температурах окружающей среды (от – 40°C до +60°C).
Низкое энергопотребление
Благодаря низкому энергопотреблению Cистема управления аккумуляторными батареями (BMS) может эффективно ослаблять воздействие на батарею, тем самым защищая подключенные устройства от простоев при сбое подачи питания.
Программное обеспечение для управления батареями PowerPanel
Программное обеспечение PowerPanel Battery Management работает с устройствами управления батареями и датчиками, обеспечивая всесторонний мониторинг и управление системами батарей. Рекомендованное Программное Обеспечение
Диспетчер батарей
ФОТО МОДЕЛИ
Диапазон входного напряжения постоянного тока (В пост.)
Количество контролируемых блоков (PCS)
Количество контролируемых батарей (PCS)
Вспомогательное программное обеспечение системы управления батареями
Интерфейс связи
BM100
Диапазон входного напряжения постоянного тока
15 ~ 60
Количество контролируемых блоков
4
Количество контролируемых батарей
480
Вспомогательное программное обеспечение системы управления батареями
Да
Интерфейс связи
Да — через RJ25
Добавить для сравнения Узнать больше
Датчик Заряда Батареи
ФОТО МОДЕЛИ
Определение состояния батареи
Напряжение аккумуляторной батареи
(
В пост.
Номинальная емкость батареи ( AH )
Баланс заряда ( mV )
Интерфейс связи
BP100-12VT
Диапазон входного напряжения постоянного тока
Сопротивление , Напряжение , Температура
Количество контролируемых блоков
12
Количество контролируемых батарей
5 ~ 200
Вспомогательное программное обеспечение системы управления батареями
± 30
Интерфейс связи
Да — через RJ25
Добавить для сравнения Узнать больше
Поиск авторизованного местного дистрибьютора рядом с вами для покупки продукции CyberPower.
| По типу магазина : | Выберете тип продавца Дистрибьютор Дилер Интернет-магазин Системный интегратор | |
| По расположению : | Выберите место | |
| Поиск |
‘;
//Address
if (item.
Address && $.trim(item.Address).toUpperCase() != ‘N/A’) {
newTr += ‘
‘; } //Store Type if (item.StoreType && $.trim(item.StoreType).toUpperCase() != ‘N/A’) { newTr += ‘
‘; } //Phone if (item.Phone && $.trim(item.Phone).toUpperCase() != ‘N/A’) { newTr += ‘
‘; } //Email if (item.Email && $.trim(item.Email).toUpperCase() != ‘N/A’) { newTr += ‘
‘; } //Products // if (item.Products) { // newTr += ‘
‘;
// }
//Website
if (item.
Website && $.trim(item.Website).toUpperCase() != ‘N/A’) {
newTr += ‘
Как ухаживать за батареями правильно
«Что, еще и за батареями нужно ухаживать?», — спросят некоторые хозяйки. Да, нужно. Батарея способна накапливать огромное количество пыли и распространять ее по квартире. Расскажем, как ухаживать за батареями, чтобы они доставляли вам только комфорт.
Основные мероприятия
Батареи буквально притягивают пыль. Во-первых, она находятся обычно под окнами, а из окон в квартиры летит все на свете. Любые движения на подоконнике (перемещение предметов, уход за цветами, кошки, которые любят там находиться) приводят к тому, что пыль, шерсть, кусочки почвы падают на батарею и внутрь нее.
Конструкция батареи такова, что в ней достаточно много потаенных уголков, где запросто могут копиться загрязнители. Вымыть батарею изнутри – весьма проблематично, поэтому пыли собирается много. Учитывая то, у батареи может быть влажно (легкая течь из подводящей трубы) – недалеко и до развития плесени.
А в отопительный сезон нагретый батареей воздух активно циркулирует по помещению, стимулируя вас вдыхать все это.
Мы не агитируем намывать батареи каждую неделю. Но во время генеральной уборки и затем хотя бы раз в месяц стоит батареи очищать.
Втрое из важных мероприятий – покраска радиаторов. Из-за частых перепадов температуры лакокрасочное покрытие скалывается (особенно этому подвержены старые батареи) и весь агрегат теряет свой привлекательный вид. Пожалуй, ничто не портит квартиру так, как вид ржавой батареи. Поэтому нужно регулярно подкрашивать радиатор в подходящий для него оттенок.
Чистим, моем
Если вы раньше никогда не мыли батарею, начните с сухой уборки пыли. Вооружитесь пылесосом, подберите удобную насадку (подойдет длинная и узкая трубка, которой чистят плинтуса и уголки) и пройдите всю батарею, где только сможете достать. Уделите внимание стене за батареей – на ней часто тоже копится пыль, встречается паутина.
Самый удобный вариант – специальная щетка для очистки батарей.
Она подойдет как для старых радиаторов, так и для новых, биметаллических. Это плоская щетка на длинной ручке с насадкой из мягкой ткани. Ее удобно просовывать между секциями батареи, таким образом вычищая загрязнения. Обычно насадку смачивают водой или каким-то составом для удаления пыли.
Если такой щетки нет, можно воспользоваться ершиком, таким, каким моют детские бутылочки. Можно чистить прямо им, а можно намотать на него тряпку для пыли. Самые отчаянные домохозяйки чистят батареи старыми зубными щетками.
Неплохо с такой задачей справится пипидастр – яркая цветная щетка на длинной ручке. Главное понимать, что после удаления пыли нужно протереть батарею влажной тряпочкой, чтобы остатки пыли не распространялись.
Батарею можно и мыть, в буквальном смысле этого слова. Особенно это актуально для тех, у кого в квартире старые батареи, причем не из секций, а прямоугольные, со множеством тонких металлических перегородок внутри. Чтобы очистить их, в самом деле пригодится зубная щетка.
Но лучше всего сначала удалить пыль пылесосом, а затем сделать следующее:
- поставить под батарею противни или тазики;
- сверху начать лить воду прямо в батарею – из чайника, лейки. Некоторые хозяйки пользуются пульверизатором.
Дать воде стечь в поддоны и вытереть батарею насухо.
Во время генеральной уборки целесообразно вымыть батарею, а вот во время поддерживающих мероприятий достаточно протирать специальной щеткой. Купите ее себе в хозяйство – тогда и забывать следить за чистоте батарей не будете.
Если вы планируете вызвать на дом бригаду клинеров, обговорите с ними вопрос очистки батарей. В какие-то пакеты эта услуга выходит, а в какие-то нет. Но вычистить любой радиатор отопления в квартире для профессионала не составит труда.
Брайтон одобряет экономические стимулы для крупного завода по производству аккумуляторов
Городской совет Брайтона во вторник вечером предпринял важный шаг к открытию гигантского завода по производству литий-ионных аккумуляторов в Колорадо, одобрив пакет экономических стимулов для Amprius Technologies для строительства завода площадью 775 000 кв.
Фабрика ног на Ист-Бромли-лейн.
Завод превзойдет размер следующего крупнейшего завода по производству аккумуляторов в штате — завода Solid Power в Луисвилле площадью 75 000 квадратных футов в Торнтоне — более чем в 10 раз. Он откроется не позднее середины 2024 года. согласно меморандуму горсовета.
«Это будет знаковый завод», — сказал Майк Крюгер, президент и главный исполнительный директор Colorado Solar and Storage Association. «Это был бы самый большой (в Колорадо)».
Компания Amprius из Фримонта, Калифорния, которая последние десять лет занималась разработкой кремниевого анода, дающего батареям дополнительную энергию и возможность быстрой подзарядки, во вторник не стала комментировать свои планы в Колорадо. Мэр Брайтона Грег Миллс также отказался говорить что-либо о том, что будет большой добычей для этого города в 20 милях к северу от Денвера.
В феврале Комиссия по экономическому развитию штата Колорадо утвердила налоговые льготы в размере 5,49 млн долларов США на стимулирование роста занятости для проекта, который тогда был известен только как «Проект Maverick».
В служебной записке Брайтона о поощрительном пакете выяснилось, что это кодовое имя и Amprius — одно и то же.
Amprius рассматривает два других штата для своего завода: Техас и Джорджия.
По данным Управления экономического развития и международной торговли Колорадо, завод Amprius в Брайтоне создаст 332 новых рабочих места при средней годовой заработной плате в размере 68 516 долларов США, что составляет 104% среднегодовой заработной платы в округе Адамс. В число должностей, которые будут созданы, входят менеджеры, инженеры, техники, операторы и вспомогательный персонал.
Согласно принятому во вторник решению городского совета Брайтона, Amprius получит 50%-ное возмещение налогов на использование, которые он платит городу за материалы, связанные со строительством проекта, при максимальной скидке на налог на использование в размере 506 250 долларов США.
Компания также получит полную скидку на муниципальный налог на имущество, который она платит Брайтону в течение пяти лет, в соответствии с условиями поощрительного пакета.
По словам представителя города, это должно сэкономить компании около 85 000 долларов в год.
Городской совет Брайтона проголосовал 7-0 за одобрение льгот.
В феврале компания сообщила государственным чиновникам, что будет производить литий-ионные батареи, которые «существенно улучшат характеристики электромобилей, самолетов и дронов за счет более высокой плотности и большей дальности действия батарей». Amprius в значительной степени нацелил свои технологии на аэрокосмический сектор — приведение в действие разведывательных беспилотников, высотных «псевдоспутников» и футуристических ближнемагистральных «городских аэромобильных» самолетов, которые однажды могли бы перевозить до четырех пассажиров.
В 2021 году компания выиграла контракт с армией США на проектирование и разработку аккумуляторов для использования в военных дронах. Он также объединился с Airbus в программе производителя самолетов Zephyr, помогая Airbus питать высотный беспилотный летательный аппарат на солнечных батареях.
Участок, который Amprius присматривает в Брайтоне, по адресу 18875 East Bromley Lane, уже является домом для самого большого одноэтажного промышленного здания в Колорадо. Помещение площадью 1,3 миллиона квадратных футов, которое сейчас пустует, когда-то служило распределительным центром для Sears и Kmart. Неясно, будет ли Амприус использовать остальную часть здания в какой-то момент.
Здание расположено через дорогу от Центра юстиции округа Адамс, недалеко от межштатной автомагистрали 76.
Хотя фабрика Amprius будет крупнейшей в Колорадо, она не будет самой большой в стране. Гигафабрика Tesla площадью 5,4 миллиона квадратных футов в Неваде, где производятся литий-ионные батареи, намного больше.
А в соседнем Канзасе компания Panasonic Energy Co. Ltd. в ноябре начала строительство завода по производству аккумуляторов для электромобилей стоимостью 4 миллиарда долларов в Де Сото, к юго-западу от Канзас-Сити. Завод площадью 2,74 миллиона квадратных футов будет поставлять аккумуляторы для Tesla, когда он будет введен в эксплуатацию в 2025 году.
свой новый завод. Но она сказала, что Колорадо «позиционирует себя как перспективный рынок, готовый привлечь инвестиции в возобновляемые источники энергии и экологически чистые технологии будущего».
«Большая часть этого — совместная энергетическая экосистема, в которую входят лидеры в области энергетики, компании чистых технологий, исследовательские лаборатории и институты, а также университетская система, ориентированная на энергетику», — сказала она.
Крюгер из Colorado Solar and Storage Association заявил, что фабрика, подобная той, которую Amprius может передать штату, может вызвать рост «соразмерных услуг», включая партнерские отношения с университетами, такими как Колорадская горная школа.
«Нельзя строить одну из этих вещей в изоляции», — сказал он.
Смогут ли аккумуляторы для электромобилей остановить мандат Калифорнии?
Вкратце
Автопроизводители сталкиваются с глобальными проблемами, связанными с получением материалов для аккумуляторов, включая мертвую хватку Китая в отрасли и горнодобывающую промышленность в Африке.
Будет ли у них все необходимое для увеличения производства электромобилей — и какой ценой для экономики и окружающей среды?
Lea este artículo en español .
После более чем 30 лет работы в безвестности в сверхсложном мире аккумуляторных технологий Курт Келти и другие химики, инженеры-электрики и эксперты по минералам, участвующие в разработке следующего поколения аккумуляторов для электромобилей, наконец-то настали.
Келти, более десяти лет руководившая командой аккумуляторных батарей Tesla, теперь возглавляет разработку аккумуляторов в Sila Nanotechnologies, стартапе из области залива Сан-Франциско, экспериментирующем с новыми конструкциями для электромобилей. Когда он начал свою карьеру в 1990-х годах, Келти избегал говорить людям на светских мероприятиях, что он занимается производством аккумуляторов, потому что «вы были отнесены к угловой части коктейльной вечеринки».
«Теперь ты ходишь на вечеринки и ты в центре внимания», — сказал он.
«Все хотят знать, что происходит с батареями».
Всегда ли. Несмотря на все политические препятствия и нежелание потребителей, препятствующие переходу Калифорнии на полностью электрический транспорт, разгадка головоломки с батареями является наиболее важным элементом для запуска революции после отказа от ископаемого топлива.
Неспособность поставить безопасные, доступные и эффективные аккумуляторы для электромобилей может означать, что Калифорния не сможет выполнить свой исторический мандат, принятый прошлым летом, по поэтапному отказу от новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2035 году. Согласно мировым требованиям к автомобилям с нулевым уровнем выбросов, государство идет по пути политики, усеянному уникальными препятствиями: международными правами человека и экологическими проблемами, глобальными ограничениями ресурсов и быстроразвивающимися технологиями.
Императивы отрасли: создание более дешевых, быстро заряжающихся и более долговечных аккумуляторов для электромобилей.
Сломать мертвую хватку Китая в отрасли, где производится или собирается 85% аккумуляторов. И обнаружение новых источников редкоземельных минералов для замены литиевых рудников в странах с небезопасной практикой труда и плохим экологическим надзором, а также кобальтовых рудников, где, по словам правозащитников, дети добывают руду голыми руками.
Между мечтой и мандатом стоят потенциальные сбои в глобальной цепочке поставок, рост цен на материалы, изменение геополитических союзов и глубокая переоснащение почтенной отрасли.
Материалы для аккумуляторов электромобилей поступают с шахт и заводов по всему миру, включая
Африку, Австралию, Южную Америку и Азию. Будущие исследования предполагаются за Полярным кругом и глубоководными участками планеты для добычи редкоземельных полезных ископаемых.
Автопроизводители наращивают разработку и производство электромобилей, а некоторые уже объявили о намерении прекратить продажу бензиновых и дизельных автомобилей и электрифицировать весь свой парк: General Motors поставила цель к 2035 году, а Volvo и Mercedes поставили еще более агрессивные цели — полную электрификацию к 2030 году.
До сих пор Ford взял на себя обязательство перейти на электрические автомобили только для моделей, продаваемых в Европе, к 2035 году.
Но холм, на который должны взобраться автопроизводители, опасен и довольно крут. Чиновники Калифорнии десятилетиями планировали электрическое будущее, предполагая чистый транспорт, который является устойчивым, безуглеродным, безопасным для окружающей среды и доступным. Это путешествие начинается с аккумуляторов, и путь к нему определенно сложен.
Излюбленная технология на данный момент, литий-ионные аккумуляторы, могут быть грязными и опасными в течение своего жизненного цикла — от шахт в Чили и Австралии до заводов по производству аккумуляторов в Китае и Южной Корее и до свалок, где они могут выделять токсичные вещества.
В прошлом месяце Ford столкнулся с проблемой аккумулятора и был вынужден временно приостановить производство и поставки своего популярного полностью электрического пикапа 2023 F-150 Lightning. По сообщению компании, в одном из грузовиков во время проверки перед поставкой загорелся аккумулятор.
Пожар произошел после того, как Ford направил владельцам пикапов электромобилей уведомление о проблемах «снижения производительности» с аккумуляторным модулем, которые затронули около 100 грузовиков. General Motors, Tesla, Hyundai и BMW, среди прочих производителей, также решали проблемы с батареями.
«Болезни роста» не подходят для описания проблем, которые могут помешать планам по полной электрификации калифорнийского транспорта, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Солнечные прогнозы о революции электромобилей наталкиваются на суровую, неизбежную реальность.
«У нас действительно есть проблема», — сказал Дэниел Сперлинг, профессор Института транспортных исследований Калифорнийского университета в Дэвисе, который работал в Калифорнийском совете по воздушным ресурсам, который прошлым летом принял мандат на автомобили с нулевым уровнем выбросов.
Эта проблема, по его словам, заключается в том, что авиационный совет и другие оптимистично настроенные государственные чиновники не учли должным образом волатильность мировых рынков, влияние всемирной пандемии и осторожность промышленных титанов.
«Американская автомобильная промышленность отстает и не торопится внедрять электромобили, не говоря уже о проблемах с материалами. Устаревшие (автомобильные) компании, а не только американские, не спешили предвидеть все проблемы — цепочку поставок, материалы», — сказал Сперлинг.
«Мы думали, что все это будет так легко, как на 100%, — сказал он. Но проблемы с цепочками поставок — это «всего лишь одна вещь, которая пошла не так. Будут и другие вещи, которые пойдут не так.
«Это затруднит достижение 100%, — сказал Сперлинг, — но мы с этим разберемся».
Добыча «белого золота» и «голубого золота»
По мере того, как мир гонится за созданием электромобилей, конкуренция за сырье для аккумуляторов ударила по мировому рынку, в первую очередь литию, кобальту и никелю. Литий, известный как белое золото, является высокоэффективным металлом для хранения энергии. Кобальт, называемый голубым золотом, обеспечивает литий-ионным батареям запас хода и долговечность.
Никель, как и литий, имеет высокую плотность энергии.
Спрос на эти жизненно важные металлы увеличил их цены вместе с их предложением. Несмотря на то, что картина предложения меняется от месяца к месяцу, эксперты говорят, что на данный момент доступность материалов для аккумуляторов в краткосрочной перспективе стабильна.
«Я не вижу серьезных проблем с обеспечением соответствия предложения спросу, — сказал Кевин Мак, анализирующий рынки автомобильной электроники для британской фирмы TechInsights Inc. — Никто не паникует и не заламывает руки. Проблемы есть — никель, китайские поставщики, запасы лития и попытки получить запасы в других местах».
Однако отчет Международного энергетического агентства выявил неоднозначную картину: литий и кобальт могут быть в избытке в ближайшей перспективе, но поставки с существующих и строящихся шахт могут удовлетворить только половину спроса к концу текущего года. десятилетие.
«Эти риски для надежности, доступности и устойчивости поставок полезных ископаемых управляемы, но они реальны», — заключает отчет.
«От того, как отреагируют политики и компании, будет зависеть, будут ли критически важные полезные ископаемые жизненно важным фактором перехода к чистой энергии или узким местом в этом процессе».
«Узкое место» — так охарактеризовал спрос на литий Каспар Роулз, директор по данным лондонской фирмы Benchmark Mineral Intelligence. Жажда металла — это ответ на требование Калифорнии постепенно отказаться от автомобилей с бензиновым двигателем и наращивание производства электромобилей в мировой отрасли.
«Если вы посмотрите на различные таймфреймы, по мере их увеличения будет узкое место», — сказал Роулз. «До COVID стоимость лития составляла от 7 до 8 долларов за килограмм. Он вырос до 65-70 долларов за килограмм исключительно из-за огромного спроса».
Спрос на литий в последнее время был вялым из-за различных рыночных сил, и цены упали примерно на 12% в прошлом месяце. Китайские поставщики литиевого концентрата приостановили запланированный аукцион. Волатильность заставляет автомобильные компании нервничать.
Цена на кобальт более чем удвоилась с середины 2021 по 2022 год, но резко упала. В то же время производство процветает. По прогнозам, в этом году Демократическая Республика Конго будет добывать почти на 40% больше кобальта, а Индонезия готова стать крупным производителем.
«Эти риски для надежности, доступности и устойчивости поставок полезных ископаемых управляемы, но они реальны».
Международное энергетическое агентство
Поиск и обработка этих металлов также могут быть проблематичными. Литий обычно получают путем открытой добычи твердых пород, большая часть которого находится в Австралии или в пустыне Атакама на севере Чили, позволяя медленно испаряться обширным, богатым литием соляным озерам, чтобы получить сырье.
В любом случае добыча полезных ископаемых может оставить неизгладимые шрамы на ландшафте и загрязнить воздух и воду.
Процесс испарения соленой воды рассеивает соль, разрушая почву для земледелия и загрязняя ручьи.
В одном отчете говорится, что на севере Чили добыча лития потребляет 65% водоснабжения региона.
Кобальт несет с собой аналогичный экологический багаж, хотя его критики чаще ссылаются на воздействие рудников на рабочих. Исследователи из Северо-Западного университета, изучающие социальные и экологические последствия добычи кобальта в Демократической Республике Конго, обнаружили широко распространенные проблемы.
Добыча полезных ископаемых «была связана с ростом насилия, злоупотреблением психоактивными веществами, нехваткой продовольствия и воды, а также проблемами с физическим и психическим здоровьем», — говорится в отчете. «Члены общины сообщали о потере общинных земель, сельхозугодий и домов, которые горняки буквально выкапывали, чтобы добывать кобальт. Без сельскохозяйственных угодий конголезцы иногда были вынуждены пересекать международные границы в Замбию только для того, чтобы купить продукты».
Вид с воздуха на соляные бассейны и участки обработки литиевого рудника Soquimich в пустыне Атакама на севере Чили.
Фото Ивана Альварадо, ReutersРоулз, который анализирует глобальную цепочку поставок лития, говорит, что автомобильные компании не спешат инвестировать в сырье и теперь буквально расплачиваются за это.
«Есть компании, которые могли бы купить всю отрасль», — сказал он. «Существует огромная кривая обучения, пока производители электромобилей тратят время на изучение лития, кобальта и никеля».
Пытаясь решить эти глобальные проблемы и защитить себя от нестабильности цепочки поставок, некоторые автопроизводители напрямую инвестируют в шахты, сотрудничают с производителями аккумуляторов или строят собственные заводы.
Эксперты отмечают, что компания Tesla — с ее тщательным контролем над материалами и производством аккумуляторов — имеет хорошие возможности для предотвращения сбоев в цепочке поставок и сбоях в работе аккумуляторов.
«Локализация производства большего количества электромобилей в Соединенных Штатах, наряду с более локализованными источниками запчастей и материалов, не только поможет уменьшить наш экологический след.
Это сделает наш бизнес сильнее и устойчивее», — заявил Ашвани Гупта, главный операционный директор Nissan Motor Co., в февральском заявлении.
General Motors объявила об инвестициях в размере 650 миллионов долларов в шахту Thacker Pass в Неваде, крупнейший известный источник лития в США. По оценкам компании, карбоната лития, произведенного на шахте, будет достаточно для питания миллиона автомобилей.
Еще один многообещающий источник лития в США находится в Солтон-Си в Калифорнии, где компании начинают извлекать литий, а также марганец и цинк из рассола, получаемого геотермальными электростанциями у озера, которое находится недалеко от границы США и Мексики. Государственные чиновники учредили Комиссию по литиевой долине, предвидя будущую безжалостную силу, в которой батареи для электромобилей будут создаваться на параллельных предприятиях по добыче, переработке и сборке.
Литий, обнаруженный в рассоле, извлеченной из Солтон-Си, может быть основным внутренним источником критического металла.
Фото Арианы Дрекслер для CalMattersКомиссия сообщила, что в районе Солтон-Си самая высокая в мире концентрация лития, содержащегося в геотермальных рассолах. Как правило, этот процесс комбинируется с существующими электростанциями, которые забирают перегретую воду и преобразуют ее в пар. Дополнительным этапом будет извлечение лития из рассола, а затем повторная закачка оставшейся воды обратно в землю.
Одной из трудностей является федеральный Закон о снижении инфляции, который включает скидки для покупателей автомобилей, но требует, чтобы по крайней мере половина компонентов аккумуляторной батареи была получена в США или в стране торгового партнера к следующему году, а к 2026 году эта доля увеличится до 80 %. , Федеральные чиновники не выпустили окончательное руководство для автомобильных компаний.
«В Китае есть масштабы. На данный момент никто не может конкурировать».
Кевин Мак, TechInsights Inc.
Китай понимает, что эта политика направлена на его превосходство в производстве электрических аккумуляторов и автомобилей, преимущество, которое, по словам Мака из TechInsights, формировалось не менее десяти лет.
— В Китае есть масштаб, — сказал Мак. «На данный момент никто не может конкурировать».
В ответ на требование Закона о снижении инфляции автопроизводители создают собственные внутренние цепочки поставок аккумуляторов или сотрудничают с существующими производителями. Например, Ford лицензирует технологию у ведущего китайского производителя аккумуляторов и вместе с ним управляет заводом по производству аккумуляторов в Мичигане. Неясно, будут ли эти деловые отношения соответствовать федеральным нормам для внутреннего производства.
Долговечность аккумуляторов: продление срока их службыВ то время как автопроизводители рисуют в целом радужную картину в публичных заявлениях о грядущей давке новых моделей электромобилей, они представляют более трезвые взгляды, выступая против того, что, по их словам, является калифорнийскими стандартами ускоренной производительности аккумуляторов.
Совет по воздушным ресурсам получил усердие от автопроизводителей до того, как прошлым летом было принято его постановление.
Компании заявили, что текущая технология аккумуляторов не может легко или дешево соответствовать предлагаемым стандартам долговечности, которые требуют, чтобы батареи сохраняли определенный диапазон с течением времени.
То, как далеко автомобили проедут без подзарядки, является критически важным элементом, который позволяет потребителям чувствовать себя комфортно, используя электромобили как сравнимую замену автомобилям, работающим на бензине.
Джошуа Каннингем, который курирует программу «Чистые автомобили» Совета по воздушным ресурсам, сказал, что автопроизводители попросили больше времени для поиска аккумуляторов, которые могли бы дольше сохранять свою мощность, не делая их слишком большими и тяжелыми и не повышая стоимость владения электромобилем.
«Пока производители электромобилей тратят время на изучение лития, кобальта и никеля, приходится многому учиться».
Caspar Rawles, Benchmark Mineral Intelligence
Управление по воздуху изменило свое предложение по снижению требований к долговечности аккумуляторов до 70% для модельных годов с 2026 по 2029 год с увеличением до 80% в 2030 году — это означает, что по мере старения аккумуляторов они должны сохранять 80 % от их первоначально разработанного диапазона.
Соответствие калифорнийским стандартам долговечности добавит к стоимости электромобиля от 400 до 1200 долларов, по данным управления воздуха. Однако правление прогнозирует, что к 2030 году электромобили станут дешевле автомобилей с бензиновым двигателем9.0003
Автопроизводители сообщили регулирующим органам, что их интересует не столько будущие поставки лития и кобальта, сколько переоснащение аккумуляторов для электромобилей, чтобы они соответствовали калифорнийским и международным требованиям. Компании сообщили Air Board, что они уже зафиксировали типы аккумуляторов для будущих моделей, и им нужно больше времени для адаптации.
«Основной областью, в которой отрасль оказывала на нас давление, была стоимость аккумуляторов». — сказал Каннингем. «Они поднимали вопросы об увеличении мощностей и поставок. Мы сочли наше предложение разумным».
Создание более качественных аккумуляторов с помощью химии Аккумуляторы в электромобилях немного похожи на химические наборы.
Минералы добываются, обрабатываются, превращаются в катоды и аноды — положительные и отрицательные стороны батареи — и упаковываются в отдельные элементы. Затем они оснащены всевозможными сложными электронными элементами управления и датчиками для контроля производительности каждой ячейки в аккумуляторной батарее.
Производители изменяют химический состав новых аккумуляторов для электромобилей, чтобы решить несколько проблем: уменьшить зависимость от редких и дорогостоящих минералов, произвести аккумулятор, который более точно соответствует потребностям разных водителей, и, в частности, найти способ их изготовления. дешевле. Аккумуляторы составляют до 40% стоимости электромобиля.
Инновации должны соответствовать требованиям рынка. Американский аппетит к большим внедорожникам и грузовикам, например, требует более мощных и тяжелых аккумуляторов, которые позволяют транспортному средству буксировать или перевозить грузы. Никелевые, кобальтовые и марганцевые батареи имеют более высокую плотность и обеспечивают большую дальность вождения.
Например, Ford утверждает, что его электрический грузовик F-150 Lightning проедет 320 миль на полностью заряженной никелевой, кобальтовой и марганцевой батарее.
Высококлассные автомобили дальнего радиуса действия Tesla оснащены изготовленными на заказ никель-кобальт-алюминиевыми батареями, в которых алюминий заменен на марганец. Как и никелевые, кобальтовые и марганцевые батареи, батарея Теслы дорогая, но мощная, а с добавлением алюминия служит дольше.
На другом конце пищевой цепочки электромобилей небольшие пригородные автомобили могут иметь батареи, изготовленные из лития, железа и фосфата. Эти менее дорогие батареи имеют более длительный срок службы и, как ожидается, будут заряжаться чаще и быстрее. Отсутствие в них никеля и кобальта делает их менее дорогими в производстве.
«Все ищут продукт, произведенный в США, и (чтобы) иметь безопасную цепочку поставок».
Cyrus Rustomji, SOUTH 8
Гонка за создание аккумуляторов следующего поколения стимулируется перегретым рынком, жаждущим новых аккумуляторов, а в США — федеральными грантами, которые подталкивают к инновациям.
Администрация Байдена выделила почти 3 миллиарда долларов на расширение внутреннего производства аккумуляторов для электромобилей.
Одним из получателей гранта Министерства энергетики США была технологическая компания South 8 из Сан-Диего, которая получила 3,152 миллиона долларов на разработку мощных, быстро заряжаемых аккумуляторных элементов, которые не используют твердые материалы, а сжижают газ под давлением. Результатом, по словам компании, является менее энергозависимая батарея, которая будет хорошо работать при низких температурах, ее легче транспортировать и быстрее заряжать, а ее стоимость, по прогнозам, будет на 20-30% меньше, чем у стандартных литий-ионных батарей.
«Все ищут продукт, произведенный в США, и (чтобы) иметь безопасную цепочку поставок», — сказал Сайрус Растомджи, главный исполнительный директор South 8. Газы, с которыми он работает, «доступны в промышленных масштабах в США».
Рустомж, который ожидает, что технология будет хорошо работать в будущих электромобилях, сказал, что первым покупателем станут военные США, которые будут тестировать аккумуляторы в экстремальных климатических условиях.
Дать батареям вторую жизнь
Аккумуляторы для электромобилей имеют уникальную ценность для переработки, а содержащиеся в них важные металлы несложно восстановить и использовать повторно. Это хорошая новость. Плохая новость заключается в том, что пока просто нет критической массы этих батарей, чтобы сделать такой бизнес жизнеспособным.
Эксперты говорят, что потребуется еще одно десятилетие устойчивых продаж электромобилей — и их вывода из эксплуатации — для того, чтобы переработка аккумуляторов достигла масштабов, которые бы поддерживали жизнеспособную отрасль. Но, быстро добавляют они, это произойдет.
С 2019 года группа калифорнийских экспертов потихоньку работает над тем, чтобы создать более полезную и чистую загробную жизнь для литий-ионных аккумуляторов.
Их отчет был опубликован год назад и представлен в Законодательное собрание. Среди их рекомендаций повторное использование, перепрофилирование и переработка. примерно 95% аккумуляторов электромобилей можно переработать.
Алисса Кендалл, профессор гражданской и экологической инженерии в Калифорнийском университете в Дэвисе и один из авторов отчета, сказала, что подход заключался в том, чтобы переделать батареи с истекшим сроком службы как решение, а не проблему.
Аккумуляторы, утилизированные ненадлежащим образом, могут выделять токсичные химические вещества и в некоторых случаях самовозгораться при перегреве. Тем не менее, эксперты говорят, что выбрасывать старые аккумуляторы для электромобилей — все равно, что выбрасывать деньги.
Группа Кендалла изучила так называемую вторую жизнь аккумуляторов после того, как их вынули из автомобилей — данные показывают, что жизни осталось много. Хотя пока нет большого пула списанных электромобилей, у тех, что отправлены на свалку, осталось в среднем 65-80% емкости аккумуляторов.
Это потому, что, как говорит Кендалл, самая трудная работа, которую вы можете дать аккумулятору, — это управлять электромобилем. «Потребность в энергии велика, а требования к производительности трудно удовлетворить», — сказала она.
«По мере разрядки аккумулятора производительность может снижаться. Но если вы вынете эту батарею, она может пригодиться для хранения», — сказала она.
Хотя большого пула списанных электромобилей пока нет, у тех, что отправлены на свалку, осталось в среднем 65-80% емкости аккумуляторов.
Аккумуляторы для электромобилей, выведенные из эксплуатации, могут помочь в питании небольших предприятий, обеспечивая хранение избыточной энергии. Один из таких пилотных проектов реализуется в округе Сан-Диего, где выброшенные батареи Nissan Leaf и Tesla накапливают энергию, полученную от солнечной системы на крыше.
Кендалл, бывший автомобильный инженер, который работал над гибридно-электрическими автомобилями Ford первого поколения, сказал, что нет необходимости избавляться от батарей, когда они обеспечивают меньший запас хода. Она сказала, что до сих пор с удовольствием водит свой стареющий подключаемый гибрид с аккумулятором на четверть емкости.
Наиболее многообещающее использование старых литий-ионных автомобильных аккумуляторов — это их переработка с использованием процесса, который восстанавливает оставшийся литий, кобальт и никель, а затем помещает все еще пригодный материал обратно в новые аккумуляторы. Это подход, который некоторые инженеры называют «городским майнингом»; уже обработанные минералы более концентрированы, чем руда, добытая из-под земли.
«Качество материала очень хорошее», — сказал Ананд Санкаран, возглавляющий новый технологический центр аккумуляторов Ford. «Большой процент того, что вам нужно, можно получить на поле. Но нам нужно построить экосистему. Последнее, чего мы хотим, — это получить материал, а затем отправить его обратно из страны».
В случае широкого масштаба повторное использование критически важных материалов может уменьшить зависимость от иностранных источников и приблизить эти минералы к еще не построенным заводам по сборке аккумуляторов в США.
На данный момент это видение будущего.
Индустрия переработки аккумуляторов для электромобилей все еще находится в зачаточном состоянии. Один такой завод существует в Неваде, хотя обещают больше.
«В настоящее время переработка аккумуляторов не восстанавливает литий. Возможности существуют, но экономика не существует сама по себе», — сказал Кендалл. По ее словам, государственные субсидии и стимулы могут дать толчок зарождающейся отрасли. «Именно здесь вмешательство политики может иметь значение.
Министерство энергетики США недавно выделило 74 миллиона долларов в рамках Закона об инвестициях в инфраструктуру и рабочих местах для продвижения проектов по повторному использованию батарей.
По словам Кендалла и других, оно того стоит.
В лучшем сценарии, по мнению исследователей, если к 2035 году все новые автомобили будут электрифицированы, а количество аккумуляторов для электромобилей будет доступно для повторного использования, 24% годового национального спроса на литий может быть получено из переработанных материалов.
В 2050 году она может увеличиться до 57%.
Автопроизводители тоже переоснащают свои компании
По мере перехода от нефти к электричеству в автомобильной промышленности происходят не менее глубокие преобразования. Аккумуляторы заменили бензиновые двигатели в качестве центрального элемента дизайна транспортных средств, а это означает, что легковые и грузовые автомобили больше не будут сальными, громкими машинами, а будут тихими и чистыми компьютерами.
Новаторы больше не промышленные дизайнеры или гении-механики, а химики и инженеры-электрики. Корпоративные организационные схемы отражают этот сдвиг.
В статье о том, как этот сдвиг изменил автомобильную промышленность, журнал The Economist проследил миграцию менеджеров из технологических компаний в автомобильные компании, отражая технологические проблемы, связанные с электромобилями.
Аккумулятор для электромобиля Honda в автомастерской в центре Фресно. Фото Ларри Валенсуэлы, CalMatters/CatchLight Local.
Уязвимости отрасли, зависящие от аутсорсинга, были выявлены в результате сбоев в цепочке поставок во время COVID-19, из-за которых компьютерные чипы не могли попасть на автомобильные заводы. Когда дело доходит до аккумуляторов, отрасль во всем мире старается защитить себя от повторного захвата: в настоящее время компании развивают партнерские отношения и инвестируют в каждый этап процесса.
Это бизнес-модель старой школы, восходящая к вертикально интегрированной компании Генри Форда: покупка железнодорожных линий, стекольных заводов, производство собственной стали и даже управление угольными шахтами для обеспечения электроэнергией завода в Дирборне, штат Мичиган.
Современное воплощение этого «представляет собой массовую трансформацию», — сказал Майк Матен, директор по политике в отношении электромобилей в General Motors. «Мы меняем фундаментальную структуру нашего бизнеса. Мы трансформируем наши продукты, но внутри мы трансформируем нашу компанию со структурной точки зрения, чтобы признать новые реалии цепочки поставок».
«Это массовая трансформация. Мы меняем фундаментальную структуру нашего бизнеса».
Майк Матен, General Motors
В качестве примера, сказал он, GM раньше нанимала двух человек в свой отдел закупок, которым было поручено закупать сырье для аккумуляторов электромобилей. Сейчас у компании есть центр, в котором работает 100 человек, работа которых заключается в поиске лития, кобальта, никеля и других полезных ископаемых.
Даже при головокружительном темпе изменений, связанных с электрификацией автомобилей, инсайдеры отрасли призывают к терпению, говоря, что то, что требуется для продвижения отрасли от ее зарождения к зрелости, выходит далеко за рамки решения проблем с батареями.
Сравните, что должно произойти с инфраструктурой, поддерживающей автомобили с двигателем внутреннего сгорания, сказала Селина Миколайчак, главный специалист по технологиям аккумуляторов Lyten, компании по производству передовых материалов из Сан-Хосе, разрабатывающей литий-серный аккумулятор для электромобилей.
«Мы только начинаем, по масштабам этих вещей», — сказала она. «Если вы посмотрите на масштабы нашей нефтехимической промышленности, если вы посмотрите, сколько там буровых установок, сколько нефтеперерабатывающих заводов, если вы посмотрите, сколько там заправочных станций и сколько трубопроводов к транспортировать весь этот материал — это масштаб инфраструктуры, необходимый для электрификации всех наших транспортных средств».
Мы хотим услышать от вас
Хотите оставить комментарий гостя или реакцию на статью, которую мы написали? Вы можете найти наши правила подачи здесь. Пожалуйста, свяжитесь с CalMatters с любыми комментариями: [email protected]
История, которую вы только что прочитали, была профинансирована такими же людьми, как вы.
CalMatters — это некоммерческий отдел новостей, и ваши пожертвования, не облагаемые налогом, помогают нам продолжать предоставлять вам и всем калифорнийцам важную беспристрастную информацию.