Nûçe

Gelek teknolojiyên baterî û barkirinê hene ku hewce ne ku dema ku di kanzaya jêrzemînê de derbasî elektromobilîteyê bibin werin hesibandin.

Wesayîtên kanzayê yên ku bi bataryayê ve têne xebitandin ji bo kanankirina binê erdê îdeal in.Ji ber ku ew gazên eksozê dernaxin, ew hewcedariyên sarbûn û hewayê kêm dikin, emîsyonên gaza serayê (GHG) û lêçûnên lênihêrînê kêm dikin, û şert û mercên xebatê baştir dikin.

Hema hema hemî alavên kanên binê erdê îro bi mazotê têne xebitandin û dûmana eksozê çêdike.Ev hewcedariya pergalên hewayê yên berfireh ji bo parastina ewlehiya karkeran derdixe holê.Wekî din, ji ber ku operatorên kanê yên îroyîn bi qasî 4 km (13,123.4 ft.) kûr dikolin da ku bigihîjin depoyên madenê, ev pergal bi qateyek mezin dibin.Ango sazkirin û xebitandina wan mesreftir dike û bêtir enerjiyê birçî dike.

Di heman demê de, bazar jî diguhere.Hikûmet armancên jîngehê destnîşan dikin û xerîdar her ku diçe amade ne ku ji bo hilberên dawîn ên ku dikarin şopek karbonê ya kêmtir nîşan bidin berdêl bidin.Ev ji bo dekarbonîzekirina kanzayan bêtir eleqeyekê çêdike.

Makîneyên barkirin, barkirin û avêtinê (LHD) ji bo kirina vê yekê firsendek hêja ne.Ew dora 80% ji hewcedariya enerjiyê ya ji bo kana binê erdê temsîl dikin ji ber ku ew mirov û amûran di nav kanê re derbas dikin.

Veguheztina wesayîtên bi batterê dikare karbonê bike û pergalên hewayê hêsan bike.

Ji bo vê yekê bataryayên bi hêz û demdirêj hewce dike - erkek ku ji kapasîteyên teknolojiya berê wêdetir bû.Lêbelê, lêkolîn û pêşkeftinê di van çend salên dawî de celebek nû ya bataryayên lîtium-ion (Li-ion) bi asta performansa rast, ewlehî, erzanbûn û pêbaweriyê afirandiye.

Hêviya pênc-salî

Dema ku operator makîneyên LHD bikirin, ew ji ber şert û mercên dijwar herî zêde jiyanek 5-salî hêvî dikin.Pêdivî ye ku makîneyan 24 demjimêran di nav şert û mercên neyeksan de bi şil, toz û zinaran, şoka mekanîkî û lerzê de barên giran biguhezînin.

Dema ku dor tê ser hêzê, operator pêdivî bi pergalên baterî yên ku bi jiyana makîneyê re têkildar in.Di heman demê de pêdivî ye ku batar jî li hember çerxên barkirin û dakêşanê yên pir caran û kûr bisekinin.Di heman demê de pêdivî ye ku ew bikaribin barkirina bilez hebin da ku hebûna wesayîtê herî zêde bikin.Ev tê wateya 4 demjimêrên karûbarê yekcar, ku bi şêwaza guheztina nîv-rojî re têkildar e.

Veguheztina pîlê li hember barkirina bilez

Veguheztina bataryayê û barkirina bilez wekî du vebijarkên ji bo bidestxistina vê derketin holê.Ji bo guheztina bataryayê du komên bataryayên yeksan hewce dike - yek hêzê dide wesayîtê û yek jî li ser barkirinê.Piştî guheztinek 4-saetan, pîlê xerckirî bi yekî nû tê guheztin.

Feyde ev e ku ev ne hewceyî barkirina hêza bilind e û bi gelemperî ji hêla binesaziya elektrîkî ya heyî ya kaniyê ve dikare were piştgirî kirin.Lêbelê, guherîn pêdivî bi hilgirtin û hilgirtinê heye, ku karekî zêde diafirîne.

Nêzîkatiya din ev e ku meriv batariyek yekane bikar bîne ku di nav dor 10 hûrdeman de di nav rawestan, veqetandin û guhartinên guheztinê de bilez bar bike.Ev hewcedariya guheztina batariyan ji holê radike, jiyanê hêsantir dike.

Lêbelê, şarjkirina bilez xwe dispêre girêdanek torê ya bi hêzek bilind û dibe ku operatorên kanan hewce bike ku binesaziya xweya elektrîkê nûve bikin an hilanîna enerjiyê li kêleka rê saz bikin, nemaze ji bo fîloyên mezin ên ku hewce ne bi hevdemî bar bikin.

Kîmya Li-ion ji bo guheztina pîlê

Hilbijartina di navbera guheztin û barkirina bilez de agahdar dike ka kîjan celeb kîmya batterê bikar bîne.

Li-ion termek sîwanek e ku rêzek berfireh a elektrokîmyayê vedihewîne.Vana dikarin bi rengek ferdî an tevlihev werin bikar anîn da ku jiyana çerxa pêdivî, jiyana salnameyê, dendika enerjiyê, barkirina bilez, û ewlehiyê peyda bikin.

Piraniya bataryayên Li-ion bi grafît wekî elektroda neyînî têne çêkirin û wekî elektroda erênî xwedan materyalên cihêreng in, wek lîtium nîkel-manganez-kobalt oksîtê (NMC), lîtium nîkel-kobalt oksîdê aluminiumê (NCA) û fosfatê hesin lîtium (LFP). ).

Ji van, NMC û LFP her du jî naveroka enerjiyê ya baş bi performansa barkirinê ya têr peyda dikin.Ev yek ji van ji bo guheztina pîlê îdeal dike.

Kîmyayek nû ji bo barkirina bilez

Ji bo barkirina bilez, alternatîfek balkêş derketiye holê.Ev oksîdê lîtium titanate (LTO) ye, ku xwedan elektrodek erênî ye ku ji NMC hatî çêkirin.Li şûna grafît, elektroda wê ya neyînî li ser LTO-yê ye.

Ev dide bataryayên LTO profîlek performansa cûda.Ew dikarin barkirina hêza pir zêde qebûl bikin da ku dema barkirinê bi qasî 10 hûrdem kêm be.Di heman demê de ew dikarin ji celebên din ên kîmya Li-ion sê-pênc carî bêtir çerxên barkirin û dakêşanê piştgirî bikin.Ev vedigere jiyanek salnameya dirêj.

Wekî din, LTO xwedan ewlehiya cewherî ya pir zêde ye ji ber ku ew dikare li dijî binpêkirina elektrîkê, wekî vekêşana kûr an pêlên kurt, û hem jî zirara mekanîkî bisekinin.

rêveberiya pîlê

Faktorek din a sêwiranê ya girîng ji bo OEM-ê çavdêrî û kontrolkirina elektronîkî ye.Pêdivî ye ku ew wesayît bi pergalek rêveberiya batterê (BMS) re yek bikin ku performansê birêve dibe dema ku ewlehiyê li seranserê pergalê diparêze.

BMSek baş dê barkirin û dakêşana hucreyên kesane jî kontrol bike da ku germahiyek domdar biparêze.Ev performansa domdar piştrast dike û jiyana batterê herî zêde dike.Di heman demê de ew ê li ser rewşa lêçûn (SOC) û rewşa tenduristiyê (SOH) bertek nîşan bide.Vana nîşaneyên girîng ên jiyana bateriyê ne, digel ku SOC destnîşan dike ku operator çiqas dirêjtir dikare wesayîtê di dema veguheztinê de bimeşîne, û SOH jî nîşana jiyana salnameya mayî ye.

Kapasîteya Plug-and-play

Dema ku dor tê destnîşankirina pergalên baterî yên ji bo wesayîtan, karanîna modulan pir watedar e.Ev bi nêzîkatiya alternatîf a ku ji hilberînerên bateriyê dipirse ku ji bo her wesayitek pergalên bataryayê yên çêkirî pêş bixin re hevber dike.

Feydeya mezin a nêzîkbûna modular ev e ku OEM dikarin ji bo pir wesayîtan platformek bingehîn pêşve bibin.Dûv re ew dikarin modulên bataryayê di rêzê de zêde bikin da ku rêzikên ku voltaja pêwîst ji bo her modelê radest dikin ava bikin.Ev hilbera hêzê birêve dibe.Dûv re ew dikarin van rêzan bi paralelî hev bikin da ku kapasîteya hilanîna enerjiyê ya pêwîst ava bikin û dirêjahiya hewce peyda bikin.

Barên giran ên di lîstina madenê binê erdê de tê vê wateyê ku wesayît hewce ne ku hêzek bilind radest bikin.Ew ji bo pergalên batterê yên ku di 650-850V de têne nirxandin.Dema ku nûvekirina berbi voltaja bilindtir dê hêzek mezintir peyda bike, ew ê di heman demê de bibe sedema lêçûnên pergalê jî, ji ber vê yekê tê bawer kirin ku pergalên ji bo pêşerojek pêşbînîkirî dê di binê 1,000V de bimînin.

Ji bo bidestxistina 4 demjimêrên xebata domdar, sêwiraner bi gelemperî li kapasîteya hilanîna enerjiyê ya 200-250 kWh digerin, her çend hin dê hewceyê 300 kWh an jî zêdetir bin.

Vê nêzîkatiya modularî ji OEM-an re dibe alîkar ku lêçûnên pêşkeftinê kontrol bikin û bi kêmkirina hewcedariya ceribandina celebê dema bazarê kêm bikin.Hişmendiya vê yekê, Saft çareseriyek batterê ya fîşa-û-play-ê ku hem di elektrokîmyayên NMC û hem jî LTO de peyda dike pêşxist.

Berhevokek pratîkî

Ji bo ku hûn hîs bikin ka modul çawa berhev dikin, hêja ye ku li du senaryoyên alternatîf ji bo wesayitek LHD-ya tîpîk li ser bingeha guheztina baterî û barkirina bilez binêre.Di her du senaryoyan de giraniya wesayit 45 ton bê bar û 60 ton bi tevahî barkirî ye û kapasîteya barkirinê 6-8 m3 (7,8-10,5 yd3) ye.Ji bo ku berawirdeyek mîna-bo-wek çalak bike, Saft bataryayên bi giranî (3,5 ton) û qebare (4 m3 [5,2 yd3]) dîtbar kir.

Di senaryoya guheztina pîlê de, pîlê dikare li ser bingeha kîmya NMC an LFP be û dê 6-saetê veguheztina LHD-ê ji mezinahî û giraniya zerfê piştgirî bike.Du bataryayên ku di 650V de bi kapasîteya 400 Ah têne binav kirin, dema ku ji wesayitê werin guheztin dê 3 demjimêran barkirin hewce bike.Her yek dê 2,500 dewran li ser jiyanek salnameya tevahî 3-5 salan bidomîne.

Ji bo barkirina bilez, bataryek LTO ya yekane ya bi heman pîvanan dê di 800V de bi kapasîteya 250 Ah were nirxandin, 3 demjimêrên xebatê bi barkirina ultra-lez a 15 hûrdemî re peyda dike.Ji ber ku kîmya dikare li hember gelek çerxên din rabe, ew ê 20,000 çerxeyan bigihîne, bi jiyanek salnameyê ya çaverêkirî ya 5-7 salan.

Di cîhana rastîn de, sêwiranek wesayîtek dikare vê nêzîkatiyê bikar bîne da ku bijarteyên xerîdar bicîh bîne.Mînakî, dirêjkirina dema veguheztinê bi zêdekirina kapasîteya hilanîna enerjiyê.

Sêwirana nerm

Di dawiyê de, ew ê operatorên kanê bin ku hilbijêrin ka ew guheztina batterê an barkirina bilez tercîh dikin.Û bijartina wan dibe ku li gorî hêza elektrîkê û cîhê ku li her yek ji malperên wan peyda dibe cûda bibe.

Ji ber vê yekê, ji bo hilberînerên LHD-ê girîng e ku ji wan re vebijarka hilbijartinê peyda bikin.