Chińscy badacze pomyślnie przetestowali akumulator litowo-jonowy na bazie aluminium w rzeczywistych warunkach w temperaturze -25°C, osiągając ponad 92% wydajności rozładowywania i szybkiego ładowania w 20 minut. To przełomowe osiągnięcie, przeprowadzone przez Chińską Akademię Nauk (CAS) w prowincji Heilongjiang, było pierwszym zastosowaniem tej technologii akumulatorów w produkowanym pojeździe elektrycznym (EV) do oceny w ekstremalnie niskich temperaturach.
Kluczowe wnioski: Wydajność w niskich temperaturach
W akumulatorze zastosowano aluminiową anodę ze specjalistycznymi pierwiastkami stopowymi, aby rozszerzyć zakres temperatur pracy, wykazując stabilność od -70°C do +80°C w warunkach laboratoryjnych. W testach terenowych model Geely Galaxy E5 (sprzedawany na rynku międzynarodowym jako EX5 EV) zachował ponad 92% wydajności rozładowania podczas typowych cykli jazdy miejskiej po 24 godzinach ekspozycji na zimno w temperaturze -25°C. Dodatkowo akumulator osiągnął poziom naładowania 90% w ciągu około 20 minut, korzystając z istniejącej infrastruktury ładowania.
Dlaczego to ma znaczenie: Baterie litowo-jonowe tradycyjnie tracą znaczną pojemność poniżej -20°C, przez co pojazdy elektryczne nie są niezawodne w zimnym klimacie. Ta innowacja bezpośrednio odpowiada na jedno z głównych wyzwań związanych z przyjęciem pojazdów elektrycznych w regionach, w których panują ostre zimy, takich jak duża część Ameryki Północnej, Europy i Rosji.
Technologia stojąca za przełomem
Aluminiowa elektroda ujemna akumulatora jest modyfikowana pierwiastkami stopowymi w celu zwiększenia mobilności jonów i utrzymania gęstości energii nawet w niskich temperaturach. Systemy zarządzania temperaturą skutecznie rozpraszały ciepło podczas ładowania w temperaturze poniżej zera bez stosowania nieporęcznej izolacji lub aktywnego ogrzewania. Testy laboratoryjne potwierdziły, że napięcie i szybkość rozładowania pozostały stabilne w powtarzanych cyklach.
“To kluczowy krok w kierunku zapewnienia opłacalności pojazdów elektrycznych w zimnym klimacie. Szybkie ładowanie i wysoka wydajność w temperaturze -25°C są niespotykane w obecnej technologii litowo-jonowej.”
Kontekst branżowy i porównanie
CAS niedawno przetestował także baterię litową w postaci płynnej i stałej w warunkach laboratoryjnych w temperaturze -34°C, zachowując około 85% swojej pojemności znamionowej. Jednak test akumulatora aluminiowego wyróżnia się jako pierwsze rzeczywiste wdrożenie w seryjnym pojeździe elektrycznym.
Szersze trendy: Chiny są liderem w rozwijaniu alternatywnych technologii akumulatorów, w tym akumulatorów sodowo-jonowych i półprzewodnikowych, a wszystko to ma na celu przezwyciężenie ograniczeń wydajności tradycyjnej litowo-jonowej w ekstremalnych temperaturach. Bateria aluminiowa otrzymała już krajowe zgłoszenia patentowe i jest rozważana jako potencjalny kandydat do magazynowania energii w inteligentnych sieciach.
Perspektywy na przyszłość
Chociaż przed powszechnym przyjęciem potrzebne są dalsze testy i integracja, rozwój ten stanowi znaczący krok naprzód. Zdolność do utrzymania wysokiej wydajności i szybkiego ładowania w temperaturach ujemnych może przyspieszyć wprowadzenie pojazdów elektrycznych w chłodniejszych regionach i rozszerzyć rynek dla chińskich producentów pojazdów elektrycznych, takich jak Geely.
Sukces tego testu pokazuje, że wydajność akumulatorów w niskich temperaturach nie jest już teoretycznym problemem, ale możliwym do osiągnięcia celem, torującym drogę dla bardziej niezawodnych i praktycznych pojazdów elektrycznych we wszystkich klimatach.
