Ինչո՞ւ չեն լայնորեն օգտագործվում լիթիում-իոնային ավտոմեքենայի սկզբնական մարտկոցները

Այսպիսով, երբ խոսում ենք ավտոմեքենաների մարտկոցների մասին, հասկանանք, որ խոսքը սկզբնական մարտկոցի մասին է՝ կենսական օրգանի մասին, որը օգնում է միացնել և մատակարարել էլեկտրաէներգիան ձեր սիրելի ներքին այրման շարժիչով ավտոմեքենաների համար: Դրանք լրացուցիչ են այն մեծ շարժաբեր մարտկոցին, որը էլեկտրական ավտոմեքենաները օգտագործում են ինչպես հեռավորությունների, այնպես էլ հզորության համար: Չնայած լիթիում-իոնային տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի հաճախ է օգտագործվում տարբեր կիրառությունների համար, սակայն դա բավականին հազվադեպ է հանդիպում ավտոմեքենաների սկզբնական մարտկոցների դեպքում: Այս հոդվածում ուսումնասիրվում է այդ երևույթի ընդհանուր պատկերը՝ ուսումնասիրելով տեխնոլոգիական, տնտեսական և տրամաբանական խնդիրները, որոնք խոչընդոտել են լիթիում-իոնային մարտկոցների համընդհանուր տարածումը այս ոլորտում:

Ի՞նչ է անում ավտոմեքենայի սկզբնական մարտկոցը

Մոտորային տրանսպորտային միջոցներում հանդիպող սկզբնական լիցքավորման մարտկոցները նախագծված են որպես կարճատև ուժի արձակում, որը բավարար է շարժիչը շարժման մեջ դնելու և այրման գործընթացը սկսելու համար: Նրանք նաև պետք է առավելագույն արդյունքներ ցուցաբերեն՝ անկախ պայմաններից՝ սառը ձմեռներից, կտրուկ տաք ամառներից, և համատեղելի լինեն տրանսպորտային միջոցի էլեկտրոնային համակարգերի հետ: Շարժիչի միացումը, ի տարբերություն EV մարտկոցների, որոնք օպտիմալ են դարձված էներգախտության համար (երկար հեռավորությունների համար), ամբողջությամբ տարբեր պահանջներ է ներկայացնում՝ հզորության խտություն և բարձր հզորությամբ ցիկլերի ընթացքում աշխատանքի տևողություն: Այս հարցը կարևոր է, քանի որ սա սահմանում է այն բարձր չափանիշները, որոնց հետ կհամեմատվի ցանկացած մրցակցային մարտկոցային տեխնոլոգիա, որը ձգտում է կատարել այս ֆունկցիաները: Լիթիում-իոնային տեխնոլոգիան ընդհանուր առմամբ հասուն է, սակայն անմիջապես հանդիպում է մի շարք խնդիրների, երբ օգտագործվում է այս կիրառությունների համար, որոնք մենք կդիտարկենք ստորև ներկայացված բաժիններում:

Տեխնոլոգիական և կատարողական սահմանափակումներ

Կիրառվում է լիթիում-իոնային մարտկոց, իսկ հետո՝ սովորական ավազանային ակումուլյատորը, որն ունի ավելի բարձր էներգիայի խտություն և ավելի թեթև է: Շատ դեպքերում սրանք առավելագույն առավելություններ չեն ներկայացնում: Մի այլ հարց է, թե ինչպես են դրանք աշխատում տաք և ցուրտ ջերմաստիճաններում: Ցուրտ կլիմայում լիթիում-իոնային մարտկոցները կարող են խնդրահարույց լինել, քանի որ ապահովում են միայն որոշակի քանակությամբ միացման ամպեր, ինչը բավարար չէ տրանսպորտային միջոցը միացնելու համար: Ընդհակառակը՝ ավազանային մարտկոցները նույնպես հզոր են այդպիսի պայմաններում, նրանք միշտ կարող են հզորություն ապահովել, նույնիսկ եթե ցուրտ է: Ավելին, վերը նշված լիթիում-իոնային մարտկոցը պահանջում է բարդ լիցքավորման կանխարգելման լարման հսկողություն և/կամ վերալիցքավորումը կանխարգելող սարքեր, երբ այն լիցքավորվում է մի տրանսպորտային միջոցի միջոցով, որտեղ այն օտար է, օրինակ՝ քանի որ այդ տրանսպորտային միջոցին անհրաժեշտ են շատ պարզ ավազանային ստուգիչներ: Լիթիում-իոնային մարտկոցները նաև պետք է սերտորեն հսկվեն և կառավարվեն, հակառակ դեպքում դրանք կարող են վնասվել, ոչնչանալ, ինչը ավելի մեծ բարդություններ է ավելացնում և ծախսեր է ավելացնում:

Տնտեսական և Անվտանգության Խնդիրներ

Գինը մեկ այլ խնդիր է լիցքավորվող լիթիում-իոնային մարտկոցների հետ: Դրանք զգալիորեն ավելի թանկ են արտադրել, քան ավազանդի թթվային մարտկոցները, որոնք շահում են տասնյակ տարիների կատարելագործման և մասշտաբի տնտեսությունից: Սակայն նույնիսկ այդ գնով ավազանդի թթվային մարտկոցները միայն ուղիղ բավարար են մեծամասնության համար՝ ինչպես վերջնական օգտագործողների, այնպես էլ արտադրողների համար: Անվտանգությունը մեկ այլ կարևոր գործոն է: Լիթիում-իոնային մարտկոցը վտանգավոր է կամ կարող է անվտանգ չլինել, եթե մարտկոցը ծակվի, տաքանա կամ կարճ միացում կատարվի: Սա նաև պատճառներից է, որ չնայած ավազանդի թթվային մարտկոցները անվտանգ չեն, դրանք ավելի անվտանգ/կայուն են ծայրահեղ (ավտոմոբիլային) օգտագործման դեպքում: Այդ գործոնների պատճառով լիթիում-իոնային մարտկոցները վատ են համապատասխանում բարձր ծավալով մեկնարկային մարտկոցներին տնտեսական և անվտանգության տեսանկյունից:

Ավազանդի Թթվային Մարտկոցների Տարածվածությունը

Կան պատճառներ, որ ավտոմոբիլներում հարյուր տարիից ավել է օգտագործվում է ավազանդ-թթվային մարտկոցը՝ որպես սկզբնական լիցքավորման հիմնական միջոց: Դրանք շատ հուսալի են և կարող են ապահովել շարժիչը միացնելու համար անհրաժեշտ բարձր հոսանքը՝ առանց լիցքի կորստի կտրուկ անկման: Ավելին, տեխնոլոգիան հասուն է. արդեն առկա են արտադրության և վերամշակման գործընթացներ, որոնք նյութերի մեծ մասն են վերադարձնում շրջանառության մեջ, ինչը, հրապարակված հետազոտությունների համաձայն, ցույց է տալիս դրանց կայունությունը: Սա նաև համատեղելի է այն փաստի հետ, որ ավազանդ-թթվային մարտկոցները հարմարվում են առկա ավտոմեքենաների կառուցվածքներին և ապացուցում են, որ չեն պահանջում մեծ համակարգային փոփոխություններ՝ ինչպիսիք են լիցքավորման կայանները կամ էլեկտրական ենթակառուցվածքները: Իհարկե, դրանց մի շարք այլ տեխնոլոգիաների և գործարանների մեջ հեշտությամբ տեղավորվելու և ցածր արժեքի համար դա ակնհայտ ընտրություն է: Վերջնականապես, ավտոմեքենաների արդյունաբերությունը շատ քիչ է կարող շահել լիթիում-իոնայինին անցնելով սկզբնական լիցքավորման համար, հատկապես այն դեպքում, երբ հաստատված ավազանդ-թթվային տեխնոլոգիան սպառողներին տալիս է հոգու խաղաղություն:

Ապագայի հեռանկարներ և արդյունաբերական միտումներ

Սկզբնական մարտկոցների համար դա կարող է ժամանակի ընթացքում ամբողջովին փոխվել, սակայն ակնկալվում է, որ այս փոփոխությունները կլինեն եզրային։ Այնուամենայնիվ, այդ սահմանափակումները ավելի կառավարելի են դառնում լիթիում-իոնային քիմիայի առաջընթացի շնորհիվ, ներառյալ լիթիումի երկաթի ֆոսֆատի ածանցյալների տարբեր տեսակների թարմացումներ, որոնք դրանք ավելի անվտանգ են դարձնում և/կամ ավելի լավ են ապահովում ծախսերը։ Բայց տեխնոլոգիան պետք է զարգանա, ինչպես նաև արդյունաբերական պրակտիկան և սպառողները պետք է հարմարվեն դրան, ըստ արդյունաբերության դիտորդների։ Քանի որ մեքենաները ներդնում են ավելի շատ էլեկտրոնային հատկանիշներ և տեղափոխվում են հիբրիդացման ուղղությամբ, սկզբնական մարտկոցների պահանջարկը կարող է փոխվել՝ հնարավորություն ստեղծելով լիթիում-իոնային տեխնոլոգիայի համար։ Սակայն կարճաժամկետում ավելի շատ կօգտագործվեն ավազանդի մարտկոցները, քանի որ դրանք ունեն հաստատված ենթակառուցվածք և տնտեսական առավելություններ։ Նոր տեխնոլոգիաներին անցումը կլինի ստեղծման և գործառույթային անհրաժեշտության խառնուրդ:

Ընդհանուր առմամբ, li-ion ավտոմեքենաների մարտկոցները սկզբնական-վերջական օգտագործման համար տարածված չեն դարձել կատարողականի սահմանափակումների և ծախսերի հետևանքով, անվտանգության հարցերի ու ավանդական առաջնորդ-թթվային տեխնոլոգիայի շատ ուժեղ առկայության պատճառով: Li-ion-ը այլ կիրառությունների համար հ promising տեխնոլոգիա է, սակայն ավանդական ավտոմեքենաների սկզբնավորման ոլորտում դեռևս համեմատաբար քիչ է կիրառվել: Այս դրույթներն են բացատրում, թե ինչու նորարարությունները դեռևս մշակվում են այլ ոլորտներում, մինչդեռ ավտոմոբիլային ոլորտի համար օգտագործվում են փորձարկված և հաստատված լուծումներ: