Mengapa bateri pemula kereta ion litium tidak digunakan secara meluas?

Jadi, apabila kita bercakap mengenai bateri kereta, marilah kita fahami bahawa yang dimaksudkan ialah bateri pemula — organ penting yang membantu memulakan dan menyalurkan kuasa kepada kereta enjin pembakaran dalaman lama anda. Ini adalah selain daripada bateri pacuan besar yang digunakan oleh kenderaan elektrik (EV) untuk jarak dan kuasa. Walaupun teknologi Li-Ion semakin kerap digunakan dalam pelbagai aplikasi, ia agak tidak biasa apabila berkaitan dengan bateri pemula kereta. Artikel ini mengkaji gambaran besar di sebalik perkara tersebut, dengan menganalisis aspek teknologi, ekonomi, dan logistik yang menghalang penyebaran meluas bateri litium-ion dalam bidang ini.

Apakah Fungsi Bateri Pemula Kereta?

Jenis bateri permulaan yang anda akan temui dalam kenderaan bermotor direka untuk menghasilkan ledakan kuasa yang pendek, lebih kurang cukup lama hanya untuk menggerakkan enjin dan memulakan pembakaran. Ia juga perlu berprestasi pada tahap terbaik tanpa mengira keadaan seperti musim sejuk beku atau musim panas yang terik, serta berfungsi selaras dengan elektronik kenderaan. Penjalanan enjin, berbanding dengan bateri kenderaan elektrik (EV) yang dioptimumkan secara teliti untuk ketumpatan tenaga (kereta jarak jauh), mempunyai keperluan yang sama sekali berbeza: ketumpatan kuasa dan jangka hayat dalam kitaran kuasa tinggi. Fakta ini adalah penting kerana ia menetapkan tolok ukur tertinggi yang menjadi asas perbandingan bagi mana-mana teknologi bateri persaingan yang ingin mengambil alih fungsi sedemikian. Secara amnya, teknologi ion litium sudah matang, tetapi serta-merta menghadapi pelbagai masalah apabila digunakan untuk aplikasi sedemikian, yang akan dibincangkan dalam bahagian-bahagian di bawah.

Had Teknologi dan Prestasi

Bateri ion-litium digunakan, dan kemudian akumulator asid-plumbum tradisional, ketumpatan tenaga lebih tinggi dan ia lebih ringan beratnya. Bagi banyak aplikasi, kelebihan ini kurang bermakna walaupun begitu. Satu lagi soalan ialah bagaimana prestasinya dalam suhu panas dan sejuk. Dalam iklim yang sejuk, sel ion-litium boleh menjadi rumit kerana ia hanya menyediakan jumlah ampere krenking tertentu, tidak mencukupi untuk memulakan kenderaan. Sebaliknya, bateri asid-plumbum juga kuat dalam keadaan sedemikian dan sentiasa dapat membekalkan kuasa, walaupun cuaca menjadi sejuk. Selain itu, bateri ion-litium yang disebutkan di atas juga memerlukan pemantauan voltan yang rumit untuk mencegah cas lebihan dan/atau peranti untuk menghalang penebusan berlebihan apabila dicas oleh alat pengecasan dalam kenderaan yang tidak biasa dengannya, contohnya kerana kenderaan tersebut hanya memerlukan pengesan asid-plumbum yang jauh lebih mudah. Bateri ion-litium juga perlu dipantau dan dikendalikan dengan teliti, jika tidak ia boleh rosak atau musnah yang menambahkan lagi kerumitan dan kos.

Kekangan Ekonomi dan Keselamatan

Harga merupakan masalah lain dengan bateri pemula berion litium. Ia jauh lebih mahal untuk dihasilkan berbanding bateri asid-plumbum, yang telah mendapat manfaat daripada puluhan tahun penyempurnaan dan ekonomi skala besar. Namun walaupun pada harga tersebut, bateri asid-plumbum hanya mencukupi keperluan majoriti pengguna akhir dan pengeluar. Keselamatan adalah faktor penting lain. Bateri berion litium boleh menjadi berbahaya atau tidak selamat jika ia tertusuk, terlalu panas atau litar pintas. Ini juga merupakan salah satu sebab mengapa, walaupun bukan tanpa risiko, bateri asid-plumbum adalah lebih selamat/lebih stabil dalam perkhidmatan yang mencabar (automotif). Memandangkan faktor-faktor ini, bateri berion litium kurang sesuai digunakan sebagai bateri pemula berjumlah tinggi dari aspek ekonomi dan keselamatan.

Kepelbagaian Bateri Asid-Plumbum

Ada sebab mengapa bateri asid-plumbum telah wujud selama lebih daripada 100 tahun sebagai sumber tenaga utama dalam kenderaan automotif. Bateri ini sangat boleh dipercayai dan mampu memberikan arus tinggi yang diperlukan untuk memulakan enjin tanpa mengalami kerosakan teruk semasa pelepasan cas. Tambahan pula, teknologi ini sudah matang; ia turut dilengkapi dengan proses pengeluaran dan kitar semula yang memulangkan kebanyakan bahan ke tempat asalnya, menurut kajian yang diterbitkan yang menyatakan bahawa ia mampan. Ini juga disokong oleh fakta bahawa bateri asid-plumbum sesuai dengan seni bina kenderaan sedia ada dan terbukti sebagai sesuatu yang tidak memerlukan perubahan besar pada sistem seperti stesen pengecasan atau infrastruktur elektrik. Sudah tentu, kemudahan pemasangan mereka ke dalam teknologi dan loji lain bersama kos rendah mereka menjadikannya pilihan yang jelas. Kesimpulannya, industri kereta tidak mendapat banyak keuntungan dengan beralih kepada litium-ion untuk fungsi permulaan, terutamanya apabila teknologi asid-plumbum yang telah mapan memberikan ketenangan fikiran kepada pengguna.

Perspektif Masa Depan dan Trend Industri

Semua itu mungkin akan berbeza pada masa hadapan untuk bateri pemula, walaupun dijangka perubahan ini hanya bersifat marginal. Namun begitu, batasan-batasan tersebut kini semakin mudah dikendalikan dengan kemajuan dalam kimia litium-ion, termasuk kemas kini kepada pelbagai jenis terbitan litium ferum fosfat yang menjadikannya lebih selamat dan/atau lebih berpatutan dari segi kos. Tetapi teknologi perlu berkembang, serta amalan industri dan pengguna perlu menyesuaikan diri dengannya, demikian menurut pemerhati industri. Apabila kenderaan memperkenalkan lebih banyak ciri elektronik dan beralih ke penghibridan, permintaan terhadap bateri pemula mungkin berubah, yang secara potensinya mencipta ruang untuk litium-ion. Namun begitu, bateri asid-plumbum akan terus menjadi teknologi utama dalam jangka pendek, memandangkan ia telah mempunyai infrastruktur yang sedia ada dan menawarkan kelebihan dari segi ekonomi. Peralihan kepada teknologi baharu akan menjadi campur aduk antara penciptaan dan keperluan fungsian.

Secara ringkas, bateri kereta litium-ion tidak begitu lazim digunakan dalam sistem start-henti disebabkan oleh batasan prestasi dan implikasi kos, kebimbangan keselamatan serta dominasi teknologi asid-plumbum yang sudah kukuh. Litium-ion merupakan teknologi yang menjanjikan untuk aplikasi lain, tetapi masih kurang digunakan dalam pengecasan kereta konvensional sehingga kini. Premis-premis ini menjelaskan mengapa inovasi terus dibangunkan dalam sektor-sektor lain, manakala penyelesaian yang telah terbukti dan diuji lebih dipertimbangkan untuk sektor automotif.