Prace nad nową generacją akumulatorów pojazdów elektrycznych
Dzięki zmniejszeniu emisji niemal do zera, zwiększonej sprawności, lepszym osiągom i zmniejszonemu zużyciu paliwa, pojazdy elektryczne mogą pomóc Europie w osiągnięciu celów klimatycznych i energetycznych. Realizacja tego potencjału wymaga jednak, by zapewniały osiągi porównywalne z tradycyjnymi pojazdami napędzanymi silnikami spalinowymi. Obecnie jest inaczej. Większość pojazdów elektrycznych zapewnia znacznie mniejszy zasięg niż pojazdy spalające paliwa kopalne. Ponadto fakt, że ładowanie akumulatora może zająć nawet godzinę lub dłużej sprawia, że podróżowanie bywa mniej wygodne. Pojazdy elektryczne potrzebują lepszych akumulatorów - ich opracowaniem zajął się zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu HELIOS(odnośnik otworzy się w nowym oknie). „Wykorzystując holistyczne podejście zespół projektu HELIOS bada optymalne metody ekoprojektowania i zaawansowane procesy w celu opracowania innowacyjnych, lżejszych i przyjaznych dla środowiska akumulatorów do pojazdów elektrycznych, które umożliwią skuteczny rozwój miejskiej elektromobilności”, wyjaśnia Tomas Jezdinsky, niezależny konsultant International Copper Association, partnera odpowiedzialnego za rozpowszechnianie wyników projektu.
Dwie funkcjonalne koncepcje akumulatorów pojazdów elektrycznych
Projekt skupia się na nowatorskiej koncepcji modułowej i skalowalnej konstrukcji akumulatora. Pakiet jest również hybrydowy - zawiera zarówno ogniwa wysokoenergetyczne, jak i ogniwa dużej mocy. Ta koncepcja zakłada rozdzielenie energii i mocy, dzięki czemu zwiększa elastyczność rozwiązania. „Wykorzystując połączenie ogniw o wysokiej energii i dużej mocy, zaprojektowaliśmy nasze rozwiązanie z myślą o zwiększaniu zasięgu pojazdów elektrycznych i skróceniu czasu ładowania, aby rozwiązać dwa kluczowe problemy ograniczające popularność pojazdów elektrycznych”, wyjaśnia Jezdinsky. W ramach projektu powstały dwie funkcjonalne koncepcje akumulatorów pojazdów elektrycznych przeznaczonych do małych samochodów osobowych i autobusów elektrycznych. Każde z tych rozwiązań opiera się na architekturze bezprzewodowego systemu zarządzania ogniwami i zamkniętym obwodzie termicznym składającym się z czterech modułów HP lub HE. „Taka konfiguracja pozwala nie tylko na skalowanie naszego akumulatora i dostosowywanie go do różnych scenariuszy użycia w pojazdach elektrycznych, ale także sprawia, że jest przyszłościowym rozwiązaniem - ogniwa nowej generacji można łatwo połączyć z istniejącymi akumulatorami”, dodaje Jezdinsky.
Nowy akumulator - zrównoważony, trwały i nadający się do recyklingu
W ramach projektu HELIOS zespół nie tylko opracował lepszy akumulator, ale także podjął kroki w celu ograniczenia jego wpływu na środowisko. Zastosowanie modułowej konstrukcji oznacza, że pakiet może być łatwo rekonfigurowany do celów magazynowania energii, co przedłuży całkowity okres eksploatacji. Co więcej, wdrażając zasady ekoprojektu przy wyborze materiałów, a także w procesach projektowania i montażu, zespół przyczynił się do poprawy ogólnego cyklu eksploatacji pakietu i usprawnił recykling jego komponentów. Oznacza to również, że rozwiązanie wpisuje się w inicjatywy unijne, wśród których można wymienić akt o surowcach krytycznych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i rozporządzenie w sprawie akumulatorów(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Współpraca z innymi unijnymi projektami dotyczącymi akumulatorów
Choć hybrydowe akumulatory opracowane w ramach projektu HELIOS wciąż stanowią wyłącznie koncepcję, stanowią pewien krok milowy na drodze do opracowania rozwiązań nowej generacji. „Analizując zalety i wady podejścia hybrydowego opracowaliśmy szereg wniosków, które zespoły innych projektów mogą wykorzystać do dalszego rozwoju zrównoważonych akumulatorów do pojazdów elektrycznych”, podsumowuje Jezdinsky. Niektóre z innowacyjnych technologii opracowanych w ramach projektu, takie jak bezprzewodowy system zarządzania ogniwami, są na dobrej drodze do komercjalizacji dzięki partnerom projektu. W ramach klastra COLLABAT Cluster(odnośnik otworzy się w nowym oknie) skupiającego się na projektach badawczo-rozwojowych w zakresie akumulatorów, badacze projektu HELIOS kontynuują współpracę z zespołami innych projektów finansowanych ze środków UE, w tym ALBATROSS, LIBERTY, MARBEL, InnoBMS, iBattMan, ARISE i S4MILE.
