Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

HELIOS — Wynik w skrócie

Project ID: 233765
Źródło dofinansowania: FP7-TRANSPORT
Kraj: Francja

Akumulatory litowo-jonowe dla potrzeb transportu

Niezawodność i bezpieczeństwo akumulatorów to czynniki ważne dla skutecznej komercjalizacji pojazdów elektrycznych. W finansowanym przez UE projekcie starano się znaleźć przyczyny odpowiadające za starzenie się ogniw akumulatorowych i zachowania z zakresu bezpieczeństwa.
Akumulatory litowo-jonowe dla potrzeb transportu
Magazynowanie energii to szybko rozwijająca się dziedzina. Ze względu na swoją dużą gęstość energetyczną, technologie litowo-jonowe, stosowane do zasilania dzisiejszych urządzeń elektronicznych, stopniowo zajmują decydujące miejsce w transporcie i innych rynkach magazynowania energii.

W ramach finansowanego przez UE projektu "High energy lithium-ion storage solutions" (HELIOS) naukowcy przeprowadzili ewaluację czterech technologii akumulatorów litowo-jonowych, aby znaleźć tę najbardziej obiecującą dla rynku masowego. Wśród nich znalazła się technologia litowo-niklowo-kobaltowo-aluminiowa (NCA), litowo-niklowo-manganowo-kobaltowa (NMC), litowo-manganowo-tlenowa (LMO) oraz litowo-żelazowo-fosforanowa (LFP). Badanie przeprowadzono na dużych ogniwach wysokoenergetycznych do zastosowania w pojazdach elektrycznych, hybrydowych pojazdach elektrycznych ze złączem wtykowym i hybrydowych wysokowydajnych samochodach ciężarowych.

Zespół projektu HELIOS dokonał porównania ogniw akumulatorowych różnego typu pod kątem wydajności, żywotności, kosztów, zdatności do recyklingu i właściwości w zakresie bezpieczeństwa — kluczowych kwestii, które powinny przyczynić się do skutecznej komercjalizacji pojazdów elektrycznych.

Odkryto, że wydajność w cyklu, głębokość rozładowania, stan naładowania i temperatura, jak i wyższe i niższe napięcia należą do potencjalnych mechanizmów starzenia się ogniw. Analiza przeprowadzona na nowych, pośrednich i końcowych próbkach ogniw wykazała, że głównym mechanizmem odpowiedzialnym za starzenie była adhezja, natomiast temperatura może prowadzić do rozpuszczania się NMC i LFP.

Badania dowiodły, że ogniwa na bazie NMC charakteryzują się nieznacznie niższą wydajnością niż ogniwa NCA. Z kolei ogniwa NMC potrafią dzięki nieustannemu doskonaleniu materiałów ogniw i dostosowywaniu geometrii ogniw osiągać równoważną gęstość energii.

Z drugiej zaś strony, ogniwa będące mieszanką LMO-NCA charakteryzowały się znacznie niższą wydajnością. Dalsza optymalizacja mieszanki masy może rekompensować tę wadę.

Jeśli chodzi o ogniwa na bazie LFP, wyniki przyniosły rozczarowanie, zwłaszcza pod względem żywotności i trwałości. Wydajność ogniw można dodatkowo zwiększyć, bez szkody dla ich korzystnej tolerancji na nieprawidłowe użytkowanie. Ze tego właśnie względu są szczególnie interesujące do zastosowania w hybrydowych pojazdach elektrycznych ze złączem wtykowym wyposażonych w relatywnie niewielkie akumulatory.

Przemysł motoryzacyjny znajduje się pod silną presją, by spełnić ambitne europejskie cele klimatyczne i energetyczne do roku 2020, zwłaszcza pod względem obniżenia emisji gazów cieplarnianych o 20%. Wyniki projektu HELIOS powinny zatem pomóc branży motoryzacyjnej, jak i operatorom transportu miejskiego przybliżyć się do realizacji celu.

Powiązane informacje

Tematy

Transport

Słowa kluczowe

Litowo-jonowy, akumulator, transport, pojazd elektryczny, ogniwo akumulatorowe, starzenie się ogniwa, magazynowanie energii, wysokoenergetyczny, magazynowanie litowo-jonowe, rozwiązania w zakresie magazynowania, technologie akumulatorowe, motoryzacyjny
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę