Cursa bateriilor cu semiconductori și viitorul vehiculelor electrice

Razvan — Thu, 13 Jul 2023 07:31:41 +0000

Nu există o altă modalitate de a spune acest lucru – industria auto este în pragul unei schimbări seismice. Imaginați-vă o lume în care vehiculele electrice concurează direct cu cele alimentate cu combustibil în ceea ce privește autonomia. Acest viitor ar putea să nu fie atât de îndepărtat pe cât credem, datorită celor mai recente evoluții în tehnologia bateriilor.

Potrivit unui raport realizat de TrendForce, până în anul 2030 am putea avea în vedere vehicule electrice cu baterii complet solide în producția de masă. Această nouă generație de baterii ar putea oferi o autonomie de două-trei ori mai mare decât cea a bateriilor cu litiu lichid din prezent, ceea ce ar propulsa vehiculele electrice în aceeași ligă cu vehiculele convenționale cu combustibil.

În prezent, vehiculele electrice și cele hibride cu încărcare la priză se bazează în principal pe baterii cu litiu lichid, în special pe baterii de nichel-cobalt-mangan (NCM) și fosfat de litiu-fier (LFP). Cu toate acestea, aceste tehnologii par să își atingă deja limitele. Autonomiile pe care le oferă în prezent aceste baterii – între 500 km și 600 km pentru NCM și între 300 km și 500 km pentru LFP – sunt încă departe de cei între 600 km și 1.200 km pe care îi pot atinge vehiculele eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil.

Cu toate acestea, bateriile cu semiconductori pot schimba cu adevărat regulile jocului. Diferența cheie? Electrolitul. Înlocuirea versiunii lichide tradiționale cu una solidă aduce o mulțime de avantaje – mai multă stabilitate, un risc mai mic de rătăcire termică în timpul încărcării și descărcării și, mai presus de toate, o densitate energetică sporită.

Și căile potențiale către această utopie a stării solide? Sunt explorate rutele de sulfură, oxid și polimer, sulfura și oxidul fiind în prezent prezentate ca fiind cele mai bune opțiuni pentru mașinile electrice datorită densității energetice, eficienței și siguranței lor.

Industria mondială a automobilelor se află într-o competiție acerbă pentru a fi primul care trece linia de sosire a mașinilor cu semiconductori. Producătorii japonezi de automobile au ales calea sulfurii, Toyota, în colaborare cu Panasonic, fiind vârful de lance pentru producția de masă până în 2027. Între timp, producătorii auto europeni și americani și-au întins mrejele, investigând toate cele trei căi tehnologice.

În schimb, constructorii chinezi de automobile se concentrează pe calea oxidului și lansează deja baterii semisolide. Deși nu ating densitatea de energie a bateriilor complet solide, aceste alternative semisolide oferă totuși o valoare impresionantă de 300-400 Wh/kg.

Companii precum Nio, Dongfeng Motor și Seres adoptă rapid această tehnologie, iar Nio a prezentat recent o baterie semi-solidă care pretinde că oferă o autonomie de peste 1.000 km.

Totuși, nu este un moment potrivit pentru a deschide șampania încă. Drumul către producția în masă a bateriilor cu semiconductori este încă plin de obstacole. Obstacolele tehnice și problemele legate de costuri reprezintă doar o parte a poveștii, iar calendarul pentru implementarea pe scară largă a vehiculelor este incert. De exemplu, în ciuda promisiunilor legate de bateria sa semi-solidă, Nio și-a văzut programul de livrare amânat de mai multe ori. În timp ce densitatea de energie a bateriei este impresionantă, aceasta vine cu o ușoară penalizare în ceea ce privește greutatea și o creștere uriașă a costurilor.

Cu toate acestea, apariția bateriilor cu semiconductori reprezintă un salt important pentru industria vehiculelor electrice. Viziunea unui vehicul electric care să poată concura cu mașinile tradiționale alimentate cu combustibil în ceea ce privește autonomia nu este doar o iluzie. Este un viitor care bate deja ușor la ușile noastre. Pe măsură ce această cursă se intensifică, ciocnirile devin tot mai puternice, iar un lucru este clar: câștigătorii nu vor modela doar industria auto, ci și relația noastră cu transportul.

Sursa 1. Sursa 2.

Emisiile pe durata ciclului de viață: Vehicule electrice vs. vehicule cu motor cu ardere internă

Razvan — Thu, 06 Jul 2023 01:22:39 +0000

Emisiile pe durata ciclului de viață: Vehicule electrice vs. vehicule cu motor cu ardere internă

Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie, sectorul transporturilor este mai dependent de combustibilii fosili decât orice alt sector al economiei. În 2021, aceasta a reprezentat 37% din toate emisiile de_CO2 din sectoarele de utilizare finală.

Pentru a înțelege mai bine modul în care diferitele tipuri de vehicule contribuie la aceste emisii, graficul de mai sus vizualizează emisiile pe durata ciclului de viață al vehiculelor electrice cu baterii, hibride și cu motor cu ardere internă (ICE), utilizând raportul Pathway Report al Polestar și Rivian.

De la producție la eliminare: Emisiile în fiecare etapă

Emisiile generate pe parcursul ciclului de viață reprezintă cantitatea totală de gaze cu efect de seră emise pe parcursul existenței unui produs, inclusiv producția, utilizarea și eliminarea acestuia.

Pentru a compara aceste emisii în mod eficient, se utilizează o unitate standardizată numită tone metrice de echivalent_CO2 (_tCO2e), care ține cont de diferite tipuri de gaze cu efect de seră și de potențialul lor de încălzire globală.

Iată o imagine de ansamblu a emisiilor generate în 2021 de vehiculele electrice, hibride și cu motor cu ardere internă de dimensiuni medii în fiecare etapă a ciclului de viață, folosind _tCO2e. Aceste cifre iau în considerare o fază de utilizare de 16 ani și o distanță de 240.000 km.

Deși poate că nu este surprinzător faptul că vehiculele electrice cu baterii (BEV) au cele mai scăzute emisii pe durata ciclului de viață dintre cele trei segmente de vehicule, putem extrage din aceste date și alte informații care nu sunt la fel de evidente la prima vedere.

Emisiile de producție ale vehiculelor BEV sunt cu aproximativ 40% mai mari decât cele ale vehiculelor hibride și ale vehiculelor cu motor cu ardere internă. Potrivit unui studiu McKinsey & Company, această intensitate ridicată a emisiilor poate fi atribuită extracției și rafinării materiilor prime, cum ar fi litiul, cobaltul și nichelul, necesare pentru baterii, precum și procesului de fabricare a BEV-urilor, care necesită un consum mare de energie.
Producția de energie electrică este, de departe, etapa cu cele mai mari emisii din ciclul de viață al unui BEV. Decarbonizarea sectorului energiei electrice prin implementarea surselor de energie regenerabilă și nucleară poate reduce semnificativ emisiile din faza de utilizare a acestor vehicule.
Prin reciclarea materialelor și a componentelor la sfârșitul ciclului de viață, toate segmentele de vehicule pot compensa o parte din emisiile generate de ciclul lor de viață anterior.

Accelerarea tranziției către mobilitatea electrică

Pe măsură ce ne îndreptăm spre o economie neutră din punct de vedere al emisiilor de carbon, vehiculele electrice cu baterii pot juca un rol important în reducerea emisiilor globale de_CO2.

Cu toate acestea, în ciuda lipsei emisiilor de gaze de eșapament, este bine de reținut că multe etape ale ciclului de viață al unui BEV sunt totuși destul de poluante, în special în ceea ce privește producția și producerea de energie electrică.

Prin urmare, promovarea sustenabilității producției de baterii și încurajarea adoptării surselor de energie curată poate contribui la reducerea și mai mult a emisiilor generate de BEV-uri, ceea ce duce la o mai bună gestionare a mediului în sectorul transporturilor.

Sursa.

EV-uri – apers

Cursa bateriilor cu semiconductori și viitorul vehiculelor electrice

Emisiile pe durata ciclului de viață: Vehicule electrice vs. vehicule cu motor cu ardere internă

Emisiile pe durata ciclului de viață: Vehicule electrice vs. vehicule cu motor cu ardere internă

De la producție la eliminare: Emisiile în fiecare etapă

Accelerarea tranziției către mobilitatea electrică