Тяговые батареи электробусов
Литий-ионные термостатируемые модули тяговых батарей имеют напряжение 153.5 В, что дает возможность их компоновки под любое напряжение привода: 615 В – распространенное в России и странах СНГ и 768 В – используемое в других странах.
Основные преимущества тяговых батарей Лиотех на основе LFP аккумуляторов:
Оснащение системой контроля и управления (СКУ) – возможность удаленно получать данные и управлять работой системы
Собственная автономная система термостатирования – широкий диапазон рабочих температур
Безопасность – батареи взрыво- и пожаробезопасны, входящие в них аккумуляторы герметичны и не содержат токсичных материалов
Использование элементной базы, предназначенной для автомобилестроения – устойчивость батарей к динамическим нагрузкам
Сопровождение продукта на жизненном цикле от инженерного решения до утилизации – собственная служба сервиса и технического обслуживания
Возможность обучения персонала эксплуатирующей организации по заводской программе
Модульная тяговая литий-ионная батарея с воздушным охлаждением (система накопления энергии СНЭ 88ТТИв) конструктивно выполняется в 4-х модульном исполнении. Аналогичная батарея с гибридным охлаждением (система накопления энергии СНЭ 88ТТИг) выполняется в 5-ти модульном исполнении: 4 аккумуляторных модуля и модуль системы охлаждения. Обе модификации предназначены для размещения модулей как внутри салона, так и на крыше электробуса.
Электробусная реальность: батареям 30 лет, а электробусы выезжают на улицы только сейчас. Разбираемся почему
Последние годы газеты по всему миру все чаще выходят с заголовками о том, что очередной город начал переход на электрические автобусы. Причем тренд характерен не только для столиц, но и провинциальных городов.
4.4K открытий
На сегодняшний день больше всего — 99% всех электробусов — сосредоточено в Китае. В городе Шэньчжэнь уже заменен весь дизельный автопарк. Другие страны тоже стараются не отставать. Москве потребовалось всего два года, чтобы запустить 500 электробусов с быстрой подзарядкой.
Увеличивают количество электробусов и другие города Европы: Лондон, Париж, Берлин. В белорусском Гродно применяются in motion charging busses(автобусы с возможностью подзарядки во время движения), которые позволили связать маршруты на разных концах города.
Похоже, мы дождались момента начала массовой декарбонизации наземного транспорта. Возникает логический вопрос: почему массовое производство электробусов стало возможно только сейчас?
Сердце любого электрического транспорта – это аккумулятор. Используемые в электробусах батареи, являются вариантами литий-ионных аккумуляторов. Их история началась около 30 лет назад. Первоначально этот тип батарей получил распространение в сфере IT-гаджетов: такими батареями стали оснащать ноутбуки и телефоны.
Развитие рынка гаджетов способствовало совершенствованию литий-ионных аккумуляторов и переходу производства в промышленные масштабы.
Химические соединения, используемые в батареях, становились безопаснее, а стоимость производства ниже. Эти факторы позволили перейти к применению литий-ионных батарей в электрическом транспорте, в том числе в электробусах. С этого момента началась электрическая гонка и стремительное развитие индустрии.
На первый взгляд может показаться, что заменить дизельные автобусы электробусами несложно. На самом же деле батареи электробусов должны отвечать ряду критериев: безопасность, экологичность, легкость, эффективность и экономичность. Идеальным решением являются литий-титанатные батареи.
На сегодняшний день, существует три типа электробусов: depot charging bus, opportunity charging bus, in motion charging bus. Литий-титанатные аккумуляторы подходят для второго и третьего типа электробусов. Этот тип батарей считается лучшим не просто так.
Во-первых, они безопасны во всех смыслах: как для экологии, так и с технической точки зрения. Во-вторых, они идеальны для городов с большими перепадами температуры и работают даже при сильных морозах. В-третьих, они экономически эффективны. Да, если смотреть на стоимость производства литий-титанатной батареи, то она окажется больше остальных.
Однако, срок службы такой батареи составляет около 15 лет, что в три раза больше, чем у батарей других типов. В итоге, в контексте жизненного цикла литий-титанатные батареи оказываются самыми дешевыми и экономически привлекательными. Кроме того, рост объёмов производства привел к тому, что за последние 10 лет средняя стоимость батарей данного типа снизилась примерно в 1,8-1,9 раз.
Еще одна привлекательная черта электробусов с литий-титанатными батареями – это возможность использования быстрой подзарядки. Такие электробусы могут подзаряжаться на конечных пунктах маршрута в течение всего нескольких минут и проезжать за день до 300-400 километров.
Это позволяет покрыть еще одну важную потребность общественного транспорта современных городов – непрерывные перевозки. Многие могут поспорить, что электробусы с ночной зарядкой подойдут для подобных целей лучше. Да, действительно, батареи таких автобусов будет возможно зарядить ночью, чтобы они смогли работать весь день.
При этом, размер и вес таких батарей должны быть значительны: 3-4 тонны против 1,5 тонн в электробусах с быстрой подзарядкой. А учитывая вес одного пассажира в 75 килограммов, получается минус 20-35 потенциальных пассажиров.
В условиях мегаполисов, где пассажировместимость общественного транспорта крайне важна, побеждают литий-титанатные батареи. Кроме того, за 15 лет использования электробуса с быстрой подзарядкой объемы утилизации батарей будут в 12 раз меньше, чем при использовании электробуса с ночной зарядкой.
Похоже, что на данный момент литий-ионные аккумуляторы являются лучшим типом батарей для электробусов. Ближайшие аналоги отстают по показателям эффективности и качества, а новые разработки, похоже, на принесут ничего нового в ближайшие годы.
Таким образом, благодаря технологическому развитию и массовому производству электробусы становятся символом перемен. Тренд по переходу на экологически чистый транспорт начинается именно с общественного транспорта. В некоторых городах парк наземного транспорта может быть переведен на электричество уже в течение 5-10 лет.
Точка окупаемости электробусов была найдена – не последнюю роль в этом сыграли литий-титанатные батареи. А это значит, что зеленую революцию не остановить, и ее первая «автобусная волна» уже здесь.
Электробусы и их батареи: что такое литий-титанат? (Part.1)
фото c сайта www.zr.ru
Друзья здравствуйте, всем здоровья, берегите себя, антисептики — наше ВСЁ!
Сегодня попробуем рассмотреть московские электробусы по мотивам статьи в журнале «За рулем» в части используемых литий-титанатных батарей (Li4Ti5O12 или LTO), их стоимости и перспектив эксплуатации, также попробуем разобраться, почему литий-титанат не подходит для промышленных решений в ИБП.
После нашей статьи «Li-Ion технологии: удельная стоимость снижается быстрее прогнозов» вызвал интерес литий-титанат как «не автомобильный» литий. На мой взгляд LTO как раз и является самым что ни на есть тяговыми батареями, которые совершенно не подходят для работы в качестве аккумуляторных батарей в ИБП и телекоме. Почему? Давайте разберемся под катом, структуру статьи условно разделим на три части:
- Что такое электробус и почему LTO?
- Химия-химия. все батарейки одинаковые? В чем отличие LTO, LpTO и LFP
- Стоимость литий-ионных решений на данном этапе: мировые данные и примерные коэффициенты на рынке РФ
Что такое электробус и почему LTO?
Для начала разберемся в статье и «выудим» нужные нам данные
- используемые LTO-батареи, точнее АКБ+BMS, производства китайской Microvast,INC.Однако ВИКИ утверждает, что в Китае лишь завод по производству батарей, головная компания — Хьюстон, штат Техас, USA
- Электробусы поставляют КАМАЗ и ЛИАЗ, кузова разные, но силовая установка одна и та же
- декларируется 7 лет работы или 15 тысяч циклов, однако в буклете производителя указано витиевато «более 12 тысяч циклов». А вот вышеупомянутый ВИКИ утверждает, что количество циклов для этого типа батарей-от 2 до 7 тысяч циклов. Разберемся ниже по тексту, однако скажу, что в научных статьях именно для Microvast указывают лишь >2000 циклов для LpTO
- Вот тут не состыковка с буклетом китайцев, они утверждают, что начало эксплуатации электробусов в Китае — 2011 год, то есть в прошлом году уже прошло 9 лет, вопрос где статистика?
Но в мире нет пока семилетних электробусов, чтобы опереться на практический опыт, а потому приходится верить расчетам на бумаге. В частности, никто не берется предсказать, как просядет емкость с годами и сколько раз за день придется подключать к сети уже не новую машину.
Под спойлером можно посмотреть из чего состоит батарея электробуса и откуда взялись исходные данные
Поскольку ходовая и кузов классического автобуса полностью идентична электробусу, примем массу ДВС равной массе электромоторов и инвертеров привода электробуса, тогда получим «добавленную» массу электробуса равной массе АКБ, кабелей, несущей конструкции на крыше. То есть примем массу накопителя электробуса равной 1800 кг.
Теперь заглянем к производителю батарей. Получается, что в электробусе мы имеем две батареи для каждого электродвигателя заднего моста. Этот факт подтверждается картинкой — моделью автобуса, где видно две батареи на крыше. То есть имеем 2*77кВт*ч батареи, каждая по 800 кг.
Таким образом на основе статьи имеем:
- Удельная мощность батарей — 96 Вт*ч/кг массы батарей (pack). Для сравнения- вилка удельной мощности для Li-Ion батарей 90-200 Вт*ч/кг. Имеем нижнюю планку удельной мощности
- Удельная стоимость батарей (за вычетом 1/3 зарядной станции -55,2 т.рублей/ Вт*ч/кг (pack)
- Кузов автобуса рассчитан производителем на 12 лет эксплуатации, расчетная замена батарей — через 7 лет за счет города, учитывая невысокий (предположительно) уровень службы эксплуатации Мосгортранс и желание «побыстрее» зарядить батарею в ущерб сроку службы батарей — получаем средний цикл эксплуатации батареи — порядка 7 тысяч циклов. Если брать по 10 циклов в день — то срок службы батарей электробуса вряд ли превысит 3 года или 10,5 тысяч циклов (2 года гарантии — предполагаю — плюс год послегарантийного обслуживания)
фото c сайта www.zr.ru
… на этом пока все, продолжение следует.
UPD: С чего начнём следующую — химическую — часть:
Внешний вид LpTO батарейной сборки от Microvast, Китай. Возможно, именно они установлены на электробусах в Москве.
Москва закупит батарей на 130 млрд рублей. В том числе для «Москвичей»
Мэр Москвы Сергей Собянин распорядился провести конкурс на поставку батарей для электротранспорта, в том числе для электромобилей «Москвич». Будущий поставщик-инвестор будет обязан в течение следующих трех лет локализовать на территории города производство нескольких типов тяговых аккумуляторов – для электробусов, трамвайных вагонов, электрических «Москвичей», речного транспорта, электросамокатов и велосипедов. Власти Москвы планируют в 2024–2030 годах закупить батарей почти на 130 миллиардов рублей.