Hesari epäilee akkuteknologiaa - Sähköautot - Nyt!
Ihan asiaahan tuossa puhuttiin.
Edelleen, vaikka on mahdollista tehdä auto li-ion akuilla, niin niiden hinta on todella suuri suhteessa muuhun autoon. Vielä tarvitaan akkutekniikan kehitystä ennenkuin sähköautoista tulee joka kansalaisen autoja.
Mutta se ei tarkoita etteivätkö edelläkävijät voisi tehdä/ostaa niitä sähköautoja jo nyt!
Huomattavasti pätevämpi kriittinen artikkeli, kuin mitä aiemmin on tullut suomalaislehdissä vastaan. Akkuihin kaikki lopulta kiteytyy. Periaatteessa siis hyvä artikkeli, mutta taas saa lukea rivien välistä. Ainakin nämä huomasin:
1) Nopea lataaminen verkkovirralla on arveluttavaa ja se lyhentää käyttöikää. Tavallisella teholla ladattaessa akku ei kuitenkaan rasitu, tätä artikkeli ei tarpeeksi selvästi tuo esiin vaan luo harhakuvan.
Sivuhuomiona voisi esittää, että jonkun pitäisi antaa kättäpidempää kuinka paljon sitten on turvallista pikaladata ilman että käyttöikä silmittömästi lyhenee. Esitän tätä osaksi eCorollan testiohjelmaa. Joka toinen, kolmas lataus tjsp?
Entä Voltin strategia käyttää vain puolet akkutehoista? Voidaanko luottaa auton loppukäyttäjän älliin säästellä akkuja pitämällä ne koko ajan täysinä tai vähintään puolillaan? Oliko eCorollassa tarkoitus rajata esim. 20-30 % akkutehoista, jotta tietty käyttöikä turvataan huolimatta kuinka huonosti omistaja niistä huolehtii?
2) Toyota oli otettu esimerkiksi siitä, etteivät autonvalmistajat vielä usko Litium-akkuihin. Huono esimerkki kun Toyotan strategia rakentuu NiMH-akkujen varaan.
Eiköhän Li-ioni-akun käytön este ole patenttia-asia "patentin omistaa, tai ainakin yhden version omistaa Chevron." Tarvitaan enemmän tuotekehitystä, jotta saadaan kilpailua…
2) Toyota oli otettu esimerkiksi siitä, etteivät autonvalmistajat vielä usko Litium-akkuihin. Huono esimerkki kun Toyotan strategia rakentuu NiMH-akkujen varaan.
Toyota oli huhujen mukaan jo siirtymässä litiumeihin hybrideissään, kun Cobasys (Chevron-Texacon omistuksessa) säikähti ja alkoi dumpata NiMH-akkujen hintoja. Ihanteellinen strategia pitää LiPo:t mahdollisimman pitkään poissa "varteenotettavasta" ajoneuvokäytöstä.
NiMH:hän olisi aivan kelpo akku sähköautoihin, mutta koittakaapa ostaa niitä siihen käyttöön… (Saati valmistaa: Panasonic ja Toyota kävivät aiheesta oikeutta aikansa Cobasysiä vastaan, mutta myöntyivät sitten lisenssiehtoihin, jotka kielsivät akkujen valmistuksen puhtaisiin sähköautoihin.) :(
Hassua sinänsä, ettei artikkeli ottanut juurikaan tuohon NiMHiin kantaa, se on kuin unohdettu kokonaan. Ajomatkaa saa niillä helposti 150-200 km (kun auto suunnitellaan alun perin sähköautoksi) eikä pikalatauskaan ole ongelma (20 min = 200 km).
t. Santeri
Piilota Re: Hesari epäilee akkuteknologiaa luonutJa paljonko on paino?
30–80 Wh/kg wikipedian mukaan. Autosta tulee melkoinen tankki. Tämänkin projektin arvioitu 25 - 35 kWh akku painaisi stetson-sleeves menetelmällä tuosta arvoalueen puolesta välistä napatulla 55 Wh/kg arvolla noin 455 - 640 kiloa, eli puolet jopa puolet tavallisen henkilöauton massasta. Litiumeilla taas päästään helposti alle 300 kilon.
Piilota Re: Hesari epäilee akkuteknologiaa luonutHmmm… keskustelu meni taas tähän NiMH-haikailuun. Ehkä jatkossa asian noustessa esiin riittäisi viittaus sopiviin lähteisiin Big Oil & autoteollisuus kuvioista? Niin kauan kuin NiMH pysyy menetettynä mahdollisuutena, on ehkä hedelmätöntä sen enempää asiaa märehtiä. Kun korvaavat Litiumitkin on käsillä.
Mennään siis eteenpäin. Keskitytään selvittämään millaista sähköautoilu nyt saatavilla olevalla teknologialla tulee olemaan. Mitä teknisiä esteitä on olemassa, miten ne kierretään tai vaikutuksen minimoidaan? Se ei riitä ratkaisuksi, että tekniikan kehitys ratkaisee ne kuitenkin tulevaisuudessa. Tällä logiikalla autonhankkijakin ostaisi sähköautonsa mieluummin myöhemmin kuin heti vai mitä?
Mutta siis Litiumeista…. tässä säikeessä on nyt noussut jo useita kiinnostavia näkökohtia, jotka jäivät selvittämättä:
- pikalataus: saadaanko sitä toimimaan, edes rasitukset minimoimalla vai siirrytäänkö kasetti-kuvioon kuten tuossa toisessa threadissa esitetään?
- akkujen latauksen optimointi: pyritäänkö varmistamaan akkujen ~10 vuoden kestävyys vai ajetaanko ne muutamassa vuodessa loppuun ja vaihdetaan sitten uusiin?
- akkujen ja auton yhteispaino: missä menee raja, että tietyn painoiseen koriin ei enää ole kustannustehokasta (€/lisäkm) lastata lisää akkukiloja?
On käsittämätöntä, kuinka sähkötekniikasta perillä olevatkin uskovat lataustekniikan olevan jo ratkaistu. Kuvitellaan, että suuria virtamääriä sysätään johonkin kemiallisen ilmiön rakenteeseen korkealla jännitteellä minuutissa parissa! Se nyt vain on mahdotonta tällä hetkellä ja se on mahdottomuus vielä vuosia ja vuosia. Kirjoiteltiin tuosta akkujen vaihtotekniikasta, joka on tämän hetken ainut järkisyihin perustuva akkuhuoltosysteemi. Huoltoverkostolla täytyy olla vuokralle täydessä latauksessa oleva vaihtoakusto. Vaihtohuollon ei pidä olla monimutkainen, tai aikaa vievä toimenpide. Huoltoverkosto lataa niitä kaupallisesti sellaisella virralla, joka on käyttöikään ja latausnopeuteen järkevä. Autoilijan ei tarvitse tässä toimenpiteessä, kuin nousta autosta maksamaan akkujen vuokrahinta. Akut pitää standardisoida mitoiltaan, kiinnikkeiltään ja kytkennöiltään. Akut ovat kuin kirjaston kirjat. Kukaan ei niitä omista, mutta jokainen ostaessaan auton ostaa akut mukana ja saa oikeuden vuokravaihtoon. Akkusyndikaatti voisi olla vaikka osuustoiminnallinen liike, joka saa tuottaa voittoa omaan kehittymiseensä.
Kertokaa minulle pikalatauksiin uskovat, missä on näitä Li-akkuja todellisessa elämässä! Missä ovat taulukot purkautumiskyvystä, pikalatauksista ja akkujen mekaanisesta kestämisestä? Oletan, että kysymys on mainosmaailmasta ja suunnittelun asteesta. Samoin kuin oma kylmäfuusioreaktorinikin olohuoneemme pöydällä. Vaimo ei sitä pidä ja itse uskon siitä vielä puuttuvan sysäyksen vaimentimen.
Aulis
Almost there:
http://www.forbes.com/technology/2008/01/12/electric-cars-nanotech-tech-sciences-cz_as_0112nano.html
http://www.businesswire.com/portal/site/google/?ndmViewId=news_view&newsId=20070530005396&newsLang=en
Näytön ongelma vähän siinä, että tuoreimmat akkukemiat ovat vain vuoden pari vanhoja, elli kunnon käyttökokeet on vasta menossa.
Tod.näk. tästä syystä esim. AeroVironment lupaileekin kaupallistaa oman sähköautojen pikalataus-sydeeminsä vasta 2010:
http://www.avinc.com/fleetcharging.asp
Eikä pikalatauksen tartte tuupata minuutissa koko satsia, meikäläiselle 20 min kahvipaussi kävisi ihan ok.
NiMHiä ei tartte haikaillla sen enempää, on vain hyvä esimerkki siitä, ettei homma ole oikeasti akkuteknoogiasta kiinni, vaan ihan muusta. (BTW: NiMHin patentit vapautuu huhujen mukaan jo joskus 2012-2013…)
Meidän hankkeen kannalta on aika paljon kiinni siitä, kenen valmistajan akkuja autoihin tulee. Valmistaja kyllä sitten kertoo, minkälaista latausta heidän akkunsa pystyvät ottamaan vastaan (ja millä ehdoin akkupakan takuut pysyvät voimassa).
Piilota Re: Hesari epäilee akkuteknologiaa luonutNikkeliakku on muutenkin latauskäyttäytymiseltään aika mulkku. Pitää seurata kaikenlaisia delta-käyriä jotka muuttuvat kuun asennon mukaan, ja akun varaustason seurantakin on hankalaa. Niitä voi yliladata ja aliladata olosuhteista riippuen ja kapasiteetin määritteleminen on epämääräistä. Itsepurkautuminenkin on ongelma: halvimmat kennot vuotavat kymmeniä prosentteja viikossa, ja vaikka NiMh onkin päässyt irti muisti-ilmiöstä, siinä esiintyy silti ns. voltage depression joka on vaikutuksiltaan hyvin samanlainen: vanha akku vaikuttaa olevan puoliksi täynnäkin tyhjä, koska käytössä sen jännite notkahtaa normaalia alemmas.
Litiumakut ovat helppoja: Jännite X on täysi akku, jännite Y on tyhjä akku. Varaustila tiedetään kun on kertaalleen mitattu tyypillinen jännitekäyrä.
Yleensä 4,3 V on täysi ja 2,5 on tyhjä. Pikalataus tehdään vakiovirralla kunnes jännite saavuttaa ylärajan, jonka jälkeen lataus muutetaan vakiojännitteeksi jolla varataan loput sisään. Asiassa ei ole mitään sen ihmeellisempää.
Ja on se painokin ongelma kun tehdään konversiota. Energiankulutus nousee, kun heitetään kyytiin 300 kiloa ylimääräistä painoa, koska kiihdytyksiin menee enemmän energiaa ja vierintävastus kasvaa. Suorituskyvyssä on selvä ero kun on kyydissä kolmen riskin miehen verran lisäpainoa.
Mitä pikalataukseen tulee, niin kaikki litiumakut voidaan ladata täyteen tunnissa, ja useimmat voidaan ladata täyteen puolessa tunnissa ilman erityisiä haittavaikutuksia. Tietyt kemiat kuten litium-rautafosfaatti kestävät jopa 5C suuruista latausvirtaa, joka tarkoittaa että kennon voi ladata täyteen noin 12 minuutissa, joskin tässä täytyy ottaa huomioon se että iso latausvirta nostaa kennojännitettä, joka ei koskaan saa ylittää kennolle määriteltyä maksimijännitettä. Se tarkoittaa että lataus täytyy pysäyttää noin 85% kohdalla ja jatkaa siitä eteenpäin pienemmällä virralla.
Käytännössä 20 minuutin lataus ei ole ongelma millekään modernille litiumkennotyypille. Se on ongelma lähinnä sille huoltoasemalle joka joutuu tarjoamaan niin suurta virtaa, varsinkin kun akkujen kapasiteetit kasvavat nykyisestä suuremmaksi.
Sähkön siirtäminen autoon induktiivisesti on kohtalaisen helppoa ja turvallista. Autoon tarvitaan eräänlainen muuntajasydän jonka väliin voi pujottaa latauslaitteen induktiokapulan, joka on ikään kuin irroitettava muuntajan ensiö. Tässä kapulassa on monta kierrosta ohutta kuparilankaa jossa kulkee korkeataajuinen korkeajännite, ja auton vastineessa puolestaan on vähemmän kierroksia ja jämerämpää johdinta joka kestää latausvirran.
Tällä tavalla latauslaitteesen ei tarvitse ranteen paksuisia kaapeleita, eikä siihen tarvita kuluvia ja vikaherkkiä metallikontakteja. Tekniikka on ollut käytössä EV1:ssä ja muissa.
…."Mitä pikalataukseen tulee, niin kaikki litiumakut voidaan ladata täyteen tunnissa, ja useimmat voidaan ladata täyteen puolessa tunnissa ilman erityisiä haittavaikutuksia. Tietyt kemiat kuten litium-rautafosfaatti kestävät jopa 5C suuruista latausvirtaa, joka tarkoittaa että kennon voi ladata täyteen noin 12 minuutissa, joskin tässä täytyy ottaa huomioon se että iso latausvirta nostaa kennojännitettä, joka ei koskaan saa ylittää kennolle määriteltyä maksimijännitettä. Se tarkoittaa että lataus täytyy pysäyttää noin 85% kohdalla ja jatkaa siitä eteenpäin pienemmällä virralla."……..
Tarkoitatko sinä nyt sellaista akkukapasiteettia, jolla voidaan Corollaa ajaa 250 km? Onko nämä akut todellista konkretiaa, jotka voin ostaa kaupan hyllyltä? Miksi olen niin tumpelo, etten näitä löydä, tai akkumaahantuojat vino hymy naamallaan kertoo "niitä ehkä olevan Kiinassa"?
Aulis
OFF-TOPIC:
Heipä hei kaikki.
Muistakaahan mahdollisuus rekisteröidä käyttäjätunnus tänne saitille. Keskusteluakin on kaikkien helpompi seurata, kun ip-osoitteen sijaan näkyy nimimerkki. Nimimerkin saattaa myös muistaa vielä seuraavalla viikolla, jonkin toisen keskustelun yhteydessä, jolloin kaikin tavoin keskustelu on selkeämpää.
Toki keskustelua voi jatkaa ilman nimimerkkiäkin. Mieluummin keskustelua ilman nimimerkkiä, kuin ei keskustelua ollenkaan. Ei oo pakko, jos ei taho. :)
Mukavaa keskustelun jatkoa.
- Reima
Piilota Re: Hesari epäilee akkuteknologiaa luonut- pikalataus: saadaanko sitä toimimaan, edes rasitukset minimoimalla vai siirrytäänkö kasetti-kuvioon kuten tuossa toisessa threadissa esitetään?
-kumpaakin tullaan käyttämään. uskoisin.
* akkujen latauksen optimointi: pyritäänkö varmistamaan akkujen ~10 vuoden kestävyys vai ajetaanko ne muutamassa vuodessa loppuun ja vaihdetaan sitten uusiin?
- tavoite kanattaa ottaa realistisesti jonnekin 5-8 vuoden paikkeille ensimmäisissä autoissa. Jatko määräytyy sitten opituista yksityiskohdista.
* akkujen ja auton yhteispaino: missä menee raja, että tietyn painoiseen koriin ei enää ole kustannustehokasta (€/lisäkm) lastata lisää akkukiloja?
- Ei pelkästään akkujen määrää lisäämällä vain myös ihan vaihtamalla sitä energiatiheämpään ja kalliimpaan akkuun. Tilavuus on ehkäpä ennemmin se ongelma. Ei paino.
-Jukka