Зошто литиумските јонски батерии за стартување на автомобили не се широко користени?

Значи, кога зборуваме за автомобилски батерии, да разбереме дека зборуваме за стартна батерија – виталниот орган кој помага да се активира и испорачува енергија за вашите добри стари автомобили со мотор со внатрешно согорување. Овие се дополнително на големата батерија за влечење која ја користат ЕВ возилата и за растојание и за моќ. Иако технологијата Литиум-јон се користи сè повеќе често за широк спектар на примени, таа е прилично необична во однос на стартни батерии за автомобили. Во овој напис се истражува големата слика зад тоа, со разгледување на технолошките, економските и логистичките прашања кои го спречиле литиум-јон батериите да се употребуваат повсеместно во оваа област.

Што прават стартните автомобилски батерии?

Врстата на стартер батерии што ќе ги најдете во моторни возила е дизајнирана да произведува краток импулс на моќ, доволно долго само за да го покрене моторот и започне процесот на согорување. Исто така, тие треба да работат на максимални перформанси без оглед на условите — смрзнувачки студени зими, врели лета и да се согласуваат со електрониката на возилото. Стартувањето на моторот, за разлика од батериите за електрични возила кои се прецизно оптимизирани за густина на енергија (возила за долги растојанија), има сосема различни барања: густина на моќ и животен век при циклуси со висока моќ. Оваа точка е значајна, бидејќи поставува високи стандарди според кои секоја конкурирачка технологија на батерии што се стреми да ги преземе овие функции ќе биде споредувана. Технологијата на литиум-јонски батерии воопшто е зрела, но моментално се соочува со цела низа проблеми кога се користи за овие примени, за кои ќе зборуваме во следните поглавја.

Технолошки и перформансни ограничувања

Користи се литиум-јонска батерија, наместо традиционалниот оловно-киселински акумулатор, што значи поголема густина на енергијата и помала тежина. За многу примени, овие предности немаат големо значење. Друг прашање е како се носат со високи и ниски температури. Во студен клима, литиум-јонските ќелии можат да бидат проблематични бидејќи обезбедуваат само одреден број на стартни ампери, што честопати не е доволно за стартување на возилото. Наспроти тоа, оловно-киселинските батерии се посилни во такви услови и секогаш можат да обезбедат напојување, дури и кога станува збор за ниски температури. Поврх тоа, споменатата литиум-јонска батерија исто така бара комплициран систем за надзор на напонот за спречување прекомерно полнење и/или уреди за спречување прекомерно празнење кога се полни преку средство за полнење во возило кое не е прилагодено за истата, на пример затоа што таквото возило има потреба само од поедноставни детектори за оловно-киселински батерии. Литиум-јонските батерии исто така мора да се набљудуваат внимателно и управува со нив, инаку можат да бидат оштетени или уништени, што додава дополнителна комплексност и трошоци.

Економски и безбедносни прашања

Цената е уште еден проблем со почетните батерии со литиум-јони. Тие се значително поскапи за производство од оловно-киселинските батерии, кои имаат профит од децении на усовршување и економија на скала. Но дури и со таа цена, оловно-киселинските батерии се само доволно добри за мнозинството крајни корисници и произведувачи. Безбедноста е уште еден критичен фактор. Батеријата со литиум-јони е опасна или можеби не е безбедна ако батеријата биде прободена, загреана или кратко свртена. Ова е исто така една од причините поради која, иако далеку од безбедни, оловно-киселинските батерии се посигурни/постабилни во тешки (автомобилски) услови. Поради овие фактори, литиум-јонските батерии се лош избор за високо-волумни почетни батерии од економска и безбедносна гледна точка.

Распространетост на оловно-киселински батерии

Постои причина оловно-киселинската батерија да постои веќе повеќе од 100 години како водечки избор во автомобилската индустрија. Тие се многу сигурни и можат да обезбедат голема струја потребна за стартување на мотор без сериозно зголемување на деградацијата при празнење. Повеќе од тоа, технологијата е зрела; веќе постојат производни и рециклирашки процеси кои враќаат најголем дел од материјалите назад во употреба, според објавени истражувања кои велат дека таа е одржлива. Тоа е дополнето со фактот дека оловно-киселинските батерии одговараат на постоечките архитектури на возилата и се докажани како нешто што не бара големи системски промени во работи како што се полнилни станици или електрична инфраструктура. Секако, леснотијата да се вградат во други технологии и погони заедно со ниската цена е очигледен избор. На крајот од денот, автомобилската индустрија има многу мало да добие со префрлањето на литиум-јонски батерии за стартување, особено кога доказаната оловно-киселинска технологија обезбедува мир на потрошувачот.

Идни перспективи и трендови во индустријата

Сè тоа може со времето да биде сосема различна приказна за стартерските батерии, иако се очекува овие промени да бидат маргинални. Меѓутоа, тие ограничувања стануваат сé повеќе управливи благодарение на напредокот во литиум-јонските технологии, вклучувајќи ажурирања на разни верзии на производи од литиум гвожђе фосфат кои ги прават побезбедни и/или поефтини. Но, технологијата би морала да еволуира, а индустријата и потрошувачите би морале да се прилагодат на неа, велија набљудувачите на индустријата. Додека возилата воведуваат сé повеќе електронски карактеристики и поминуваат кон хибридизација, барането за стартерски батерии може да еволуира, потенцијално создавајќи простор за литиум-јонските технологии. Но, оловно-киселинските батерии ќе продолжат да бидат водечка технологија во краток рок, бидејќи имаат развиена инфраструктура и нудат економски предности. Прелазот кон новите технологии ќе биде мешавина од креација и функционална неопходност.

На кратко, батериите за автомобили со литиум-јони не се распространети во системите старт-стоп поради ограничувања во перформансите и последиците врз цената, безбедносни загрижености и многу силната доминантност на олово-киселинската технологија. Литиум-јонската технологија е перспективна за други примени, но досега релативно малку се користи за класично стартување на автомобили. Овие премиси објаснуваат зошто иновациите сеуште се развиваат во други сектори, додека во автомобилскиот сектор се користат проверени и испробани решенија.