Аккумуляторы и топливные элементы — в чём разница?
Иногда аккумулятор и топливный элемент (или топливную ячейку, например, водородную) воспринимают за устройство с эквивалентной функциональностью. Однако разница между ними существенная. И она заключается в прямом назначении каждого типа устройства.
- • аккумуляторная батарея накапливает энергию;
- • топливная ячейка вырабатывает энергию, преобразовывая доступное топливо.
Они могут друг друга дополнять. Если топливный элемент оснащают аккумулятором, то в последнем будет накапливается энергия, вырабатываемая топливной ячейкой. Но это далеко не всё, что нужно знать о них.
Топливный элемент, аккумулятор и генератор
Даже самый компактный генератор никогда не влезет в смартфон — это нонсенс. Топливный элемент тоже не сможет заменить аккумулятор. У них у всех разные назначения. А значит и функциональность.
В аккумуляторную батарею электроэнергия поступает из электрической сети.
Например, от бытовой розетки. Нужно найти источник электричества, чтобы зарядить её.
Аккумулятор накапливает энергию и нуждается в электричестве извне для зарядки.
Топливный элемент преобразует водород, пропан, дизельное топливо или природный газ в электрическую энергию. Топливо содержится в ёмкости, и его нужно пополнять. Зато нет зависимости от розетки.
Топливный элемент преобразует топливо, чтобы получить электричество.
Генератор выполняет похожую функцию. Однако двигатели внутреннего сгорания мало изменились с тех пор, как были изобретены более ста лет назад. Сжигая топливо для получения электричества, генераторы создают много шума, дыма, выхлопных газов и токсичных паров. Они большие, тяжёлые и громоздкие. Хотя и выполняют ту же задачу, что и топливный элемент.
Генератор сжигает топливо, чтобы получить электричество.
Топливный элемент преобразует химическую энергию топлива, а не сжигает топливо (как это делает генератор).
Например, распространённые сейчас водородные топливные элементы вырабатывают электричество, воду и тепло из водорода и кислорода.
Аккумуляторы просто накапливают энергию и нуждаются в источнике электричества для подзарядки. Но в отличие от систем заправки топливных элементов, инфраструктура для зарядки батареи значительно более развита.
***
Теперь вы знаете, в чём именно заключается разница между аккумуляторной батареей и топливной ячейкой. Да, оба устройства могут использоваться в качестве автономных элементов питания. Но их функциональные особенности принципиально отличаются.
Ещё необычного
Оставляйте вопросы в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
Теги: Необычное Мощный аккумулятор Будущее аккумуляторов База знаний
Автомобильный аккумулятор АкТех Smart Element ELE 90-З-L
Товары для авто- и мототехники / Запчасти для авто- и мототехники / Автомобильные аккумуляторы и зарядные устройства
←
→
Динамика цены
| Апрель | 5 302 ₽ | 0 |
| Май | 5 400 ₽ | + 98 |
| Июнь | 5 400 ₽ | 0 |
| Июль | 5 400 ₽ | 0 |
| Август | 5 400 ₽ | 0 |
| Сентябрь | 5 400 ₽ | 0 |
Характеристики
Общие характеристики
| Электролит в комплекте: | Есть |
| Емкость: | 90 А·ч |
| Напряжение: | 12 В |
| Полярность: | Прямая |
| Дополнительная информация: | Технология – Tetra Oxide Power (TOP) |
| Обслуживаемый: | Есть |
| Тип автотехники: | Легковые автомобили |
| Пусковой ток: | 750 А |
Габариты
| Типоразмер: | 353х175х190 |
| Вес: | 22. 2 кг |
Система накопления энергии ELEMENT | Discover Battery
НАДЕЖНЫЙ АККУМУЛЯТОР ЭНЕРГИИ, ПРОСТАЯ КОНФИГУРАЦИЯ И БЫСТРАЯ УСТАНОВКА.
ELEMENT ESS — это быстро устанавливаемая система накопления энергии, которую легко настроить для автономной солнечной энергии в жилых помещениях, резервного питания для всего дома и микросетей.
Ожидается сертификация по UL1973 и UL9540-BESS, что позволяет выдавать разрешения по всей Северной Америке. Ведущая в отрасли 10-летняя гарантия и гарантия пропускной способности обеспечивают высокую рентабельность инвестиций.
Объединение в сеть ELEMENT ESS с шлюзом LYNK II обеспечивает связь plug-and-play с замкнутым контуром с ведущими в отрасли гибридными инверторами и значительно повышает производительность зарядки.
За считанные минуты можно быстро смонтировать до шести модулей батарей ELEMENT ESS с помощью стойки ELEMENT ESS Quick Stack Rack и параллельно установить до шести модулей батарей с помощью одного объединителя батарей ELEMENT ESS.
Батарейные модули ELEMENT ESS на открытом воздухе с корпусом ELEMENT ESS 30 кВтч для наружного применения. Параллельно до четырех наружных шкафов – 120 кВтч.
Батарейный модуль ELEMENT ESS
Батарейные модули ELEMENT ESS изготавливаются из высококачественных безкобальтовых элементов LiFePO4, обеспечивающих безопасность, надежность и длительный срок службы. Сильноточный BMS GEN-4 обеспечивает превосходную пиковую мощность для поддержки требовательных нагрузок и молниеносные скорости заряда и разряда 1C.
Объединение в сеть Батарейные модули ELEMENT ESS с шлюзом LYNK II обеспечивают связь plug-and-play по замкнутому контуру с ведущими в отрасли гибридными инверторами и значительно повышают производительность зарядки.
Батарейные модули ELEMENT ESS поставляются с нагревательным матом, управляемым BMS, для работы в холодном климате.
СКАЧАТЬ ПРОДАЖУ
Параллельная мощность
- До 120 кВтч (по LYNK)
- Линейное масштабирование заряда, разряда, пиковой мощности
- Пиковая мощность до 3C
- Непрерывная зарядка/разрядка до 1C
Динамические характеристики
- До 40 % более быстрая перезарядка от 0 % до 100 % SoC
- Оптимизация скорости зарядки в реальном времени
Быстрая зарядка
- 1C Непрерывная скорость зарядки, независимо от SoC 90 029 В 2 раза быстрее, чем C/2 Номинальные литиевые батареи
Срок службы дольше
- 10-кратный срок службы свинцово-кислотных (BCI-06)
- 10-летняя гарантия и гарантия энергоэффективности
- 2-кратное время работы свинцово-кислотного аккумулятора
- 100 % полезной емкости
Высокая эффективность
- Энергоэффективность до 50 % выше, чем у свинцово-кислотного аккумулятора
- До 98 % эффективность туда и обратно
Узнать продает через дистрибьюторов солнечной промышленности и установщиков.
Мы не продаем напрямую домовладельцам.
Регистрация продукта
Откройте для себя семейство продуктов ELEMENT ESS LiFePO4 предлагает лучшую в отрасли гарантию, гарантирующую годы бесперебойной и высокопроизводительной работы.
Нажмите кнопку РЕГИСТРАЦИЯ ПРОДУКТА и используйте форму для регистрации продукта(ов) для подтверждения гарантии.
РЕГИСТРАЦИЯ ПРОДУКТА
Программное обеспечение LYNK ACCESS для ПК
- Настройка устройства LYNK
- Мониторинг Discover Lithium Batteries
- Устранение неполадок и мониторинг Discover Lithium battery
- Моделирование и проверка интеграции Discover Lithium Batteries
LYNK ACCESS
LYNK NETWORK SUPPORT
СТРАНИЦА LYNK ACCESS DEVELOPER
Компоненты ELEMENT ESS
Стеллаж ELEMENT ESS Quick Stack 950-0050
Открытая система штабелирования аккумуляторов, гибкая, надежная и устанавливаемая всего за пару минут.
- Стек до шести аккумуляторных модулей и объединитель аккумуляторных модулей
- Кронштейны блокируются без инструментов
- Увеличивает воздушный зазор между батареями, уменьшая теплопередачу
Просмотреть товарный лист
Модуль объединения батарей ELEMENT ESS 950-0049
Параллельное подключение до шести модулей батарей ELEMENT ESS с одиночный аккумуляторный комбайнер ELEMENT ESS .
- Полностью собранный
- Монтаж в 19-дюймовую стойку — готовый корпус
- Шесть наборов быстроразъемных аккумуляторных кабелей с предохранителями
- Главный двухполюсный разъединитель
- Выключение питания одной кнопкой
ПОСМОТРЕТЬ ПРОДАЖУ
Аксессуары
LYNK II
Расширенная интеграция — более быстрая зарядка
Раскройте весь потенциал ELEMENT ESS Солнечная стационарная батарея LiFePO4, позволяющая BMS оптимизировать и динамически управлять конфигурациями заряда лучших в мире промышленных зарядных устройств и мобильных инверторных зарядных устройств.
ПОРТ LYNK на каждом ELEMENT ESS LiFePO4 обеспечивает связь в режиме реального времени между несколькими батареями и зарядным устройством или инверторным зарядным устройством, используя LYNK II для агрегирования и передачи данных о состоянии заряда.
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ
Визуализация ключевых минералов в аккумуляторе электромобиля
Анализ ключевых минералов в аккумуляторе электромобиля
Практически в каждом электромобиле (ЭМ) находится литий-ионный аккумулятор, который зависит от нескольких ключевых минералов, которые помогают питанию это.
Некоторые минералы образуют внутри клетки сложные части, обеспечивающие прохождение электрического тока. Другие защищают его от случайного повреждения снаружи.
В этой инфографике используются данные Европейской федерации транспорта и окружающей среды для анализа ключевых минералов в аккумуляторе электромобиля. Содержание минералов основано на «среднем значении батареи 2020 года», которое относится к средневзвешенному количеству химических веществ для батарей, представленных на рынке в 2020 году9.
0005
Смесь минералов для батареи
Элементы средней батареи мощностью 60 киловатт-часов (кВтч) — такого же размера, что используется в Chevy Bolt — содержали примерно 185 кг минералов. Эта цифра не включает материалы в электролите, связующем веществе, сепараторе и корпусе аккумуляторной батареи.
| Минерал | Часть клетки | Количество, содержащееся в среднем 2020 Аккумулятор (кг) | % от общего количества |
|---|---|---|---|
| Графит | Анод | 52 кг | 28,1% |
| Алюминий | Катод, корпус, токосъемники | 35 кг | 18,9% |
| Никель | Катод | 29 кг | 15,7% |
| Медь | Токосъемники | 20 кг | 10,8% |
| Сталь | Корпус | 20 кг | |
| Марганец | Катод | 10 кг | 5,4% |
| Кобальт | Катод | 8 кг | 4,3% |
| Литий | Катод | 6 кг | 3,2% |
| Железо | Катод | 5 кг | 2,7% |
| Итого | Н/Д | 185 кг | 100% |
Катод содержит самые разнообразные минералы и, возможно, является самым важным и дорогим компонентом батареи.
Состав катода является основным фактором, определяющим производительность батареи, при этом каждый минерал предлагает уникальное преимущество.
Например, батареи NMC, на долю которых приходилось 72% батарей, используемых в электромобилях в 2020 году (за исключением Китая), имеют катод, состоящий из никеля, марганца и кобальта, а также лития. Более высокое содержание никеля в этих батареях имеет тенденцию к увеличению их плотности энергии или количества энергии, хранящейся на единицу объема, увеличивая запас хода электромобиля. Кобальт и марганец часто действуют как стабилизаторы в батареях NMC, повышая их безопасность.
Всего материалы в катоде составляют 31,3% от минеральной массы средней батареи, произведенной в 2020 году. Эта цифра не включает алюминий, который используется в катодной химии никель-кобальт-алюминий (NCA), но также используется в других местах батареи для изготовления корпуса и токосъемники.
В то же время, графит был предпочтительным материалом для анодов из-за его относительно низкой стоимости, изобилия и длительного срока службы.
Минералы, связанные химией
Существует несколько типов литий-ионных аккумуляторов с различным составом катодных минералов. Их названия обычно намекают на их минеральный распад.
Например:
- Состав катода аккумуляторов NMC811:
80% никель
10% марганец
10% кобальт - Состав катода аккумуляторов NMC523 :
50 % никель
20 % марганец
30 % кобальт
Вот как различается содержание минералов для различных химических элементов аккумуляторов емкостью 60 кВтч:
Поскольку потребители ищут электромобили с большим запасом хода, не требующие частой подзарядки, катоды с высоким содержанием никеля стали обычным явлением.
Рынок аккумуляторов для электромобилей все еще находится в зачаточном состоянии, и на горизонте ожидается значительный рост. Химия аккумуляторов постоянно развивается, и по мере того, как автопроизводители придумывают новые модели с разными характеристиками, будет интересно посмотреть, какие новые катоды появятся в продаже.
Электрификация
Мы изучаем выбросы углерода от электромобилей, гибридных автомобилей и автомобилей с двигателями внутреннего сгорания посредством анализа их выбросов в течение жизненного цикла.
Выбросы в течение жизненного цикла: электромобили и автомобили с двигателями внутреннего сгорания
По данным Международного энергетического агентства, транспортный сектор больше зависит от ископаемого топлива, чем любой другой сектор экономики. В 2021 году на его долю приходилось 37% всех выбросов CO 2 в секторах конечного использования.
Чтобы получить представление о том, как различные типы транспортных средств влияют на эти выбросы, на приведенном выше графике визуализируются выбросы в течение жизненного цикла аккумуляторных электромобилей, гибридных автомобилей и автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) с использованием отчета Polestar и Rivian Pathway.
От производства до утилизации: выбросы на каждом этапе
Выбросы в течение жизненного цикла — это общее количество парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу за время существования продукта, включая его производство, использование и утилизацию.
Для эффективного сравнения этих выбросов используется стандартизированная единица измерения, называемая метрическими тоннами эквивалента CO 2 (tCO 2 e), которая учитывает различные типы парниковых газов и их потенциал глобального потепления.
Вот обзор выбросов за жизненный цикл 2021 года электрических, гибридных транспортных средств и автомобилей с ДВС среднего размера на каждом этапе их жизненного цикла с использованием tCO 2 эл. Эти цифры учитывают этап использования 16 лет и расстояние 240 000 км.
| Аккумуляторный электромобиль | Гибридный электромобиль | Автомобиль с двигателем внутреннего сгорания | ||
|---|---|---|---|---|
| Производственные выбросы (тCO2e) | Производство аккумуляторов | 5 | 1 | 0 |
| Производство транспортных средств | 9 | 9 | 10 | |
| Выбросы на этапе использования (тCO2e) | Производство топлива/электроэнергии | 26 | 12 | 13 |
| Выхлопные трубы | 0 | 24 | 32 | |
| Техническое обслуживание | 1 | 2 | 2 | |
| Выбросы после потребления (тCO2e) | Конец срока службы | -2 | -1 | -1 |
| ВСЕГО | 39 тCO2-экв. | 47 тCO2-экв. | 55 тCO2-экв. |
Хотя неудивительно, что аккумуляторные электромобили (BEV) имеют самые низкие выбросы в течение жизненного цикла среди трех сегментов транспортных средств, мы также можем сделать некоторые другие выводы из данных, которые на первый взгляд могут быть не такими очевидными.
- Производственные выбросы электромобилей примерно на 40% выше по сравнению с гибридными автомобилями и автомобилями с ДВС. Согласно исследованию McKinsey & Company, такая высокая интенсивность выбросов может быть связана с добычей и переработкой сырья, такого как литий, кобальт и никель, которые необходимы для аккумуляторов, а также энергоемким процессом производства электромобилей.
- Производство электроэнергии — это, безусловно, самый интенсивный по выбросам этап жизненного цикла электромобилей. Декарбонизация электроэнергетического сектора путем внедрения возобновляемых и ядерных источников энергии может значительно сократить выбросы на этапе использования этих транспортных средств.
- За счет переработки материалов и компонентов на этапах их жизненного цикла все сегменты транспортных средств могут частично компенсировать выбросы в атмосферу на более ранних этапах жизненного цикла.
Ускорение перехода к электрической мобильности
По мере того, как мы движемся к углеродно-нейтральной экономике, электромобили на аккумуляторных батареях могут играть важную роль в сокращении глобального выбросов CO 2 выбросы.
Несмотря на отсутствие выбросов выхлопных газов, приятно отметить, что многие этапы жизненного цикла электромобиля по-прежнему сопряжены с интенсивными выбросами, особенно когда речь идет о производстве и производстве электроэнергии.
Повышение устойчивости производства аккумуляторов и поощрение внедрения чистых источников энергии, таким образом, может помочь в дальнейшем снижении выбросов электромобилей, что приведет к усилению охраны окружающей среды в транспортном секторе.
Продолжить чтение
Электрификация
Австралия и Чили выделяются как крупнейшие производители лития, на долю которых приходится почти 77% мировых поставок.
Визуализация крупнейших мировых производителей лития в 2022 году
Литий стал незаменимым в последние годы, в первую очередь из-за бума электромобилей и других экологически чистых технологий, основанных на литиевых батареях.
Мировой рынок литий-ионных аккумуляторов оценивался в 52 миллиарда долларов в 2022 году и, как ожидается, достигнет 19 долларов.4 миллиарда в 2030 году.
Приведенная выше инфографика использует данные Геологической службы США для изучения крупнейших в мире стран-производителей лития.
Австралия и Чили: доминируют в мировом предложении лития
Австралия и Чили выделяются как ведущие производители лития, на долю которых приходится почти 77% мирового производства в 2022 году. 214 Шахтное производство 2022E (тонн)
*США производственные данные были скрыты, чтобы избежать раскрытия конфиденциальных данных компании
Австралия, ведущий мировой производитель, извлекает литий непосредственно из рудников твердых пород, в частности минерала сподумена.
Чили, наряду с Аргентиной, Китаем и другими ведущими производителями, извлекает литий из рассола.
Твердые породы обеспечивают большую гибкость, поскольку литий, содержащийся в сподумене, может быть переработан либо в гидроксид лития, либо в карбонат лития. Он также обеспечивает более быструю обработку и более высокое качество, поскольку сподумен обычно содержит более высокое содержание лития.
Извлечение лития из рассола, с другой стороны, дает преимущество более низких производственных затрат и меньшего воздействия на окружающую среду. Следующее изображение от Benchmark Minerals помогает разобраться в углеродном воздействии различных типов извлечения лития.
При этом добыча рассола также может столкнуться с проблемами, связанными с наличием воды и экологическим воздействием на местные экосистемы.
Исторические сдвиги в цепочке поставок лития
В 1990-х годах Соединенные Штаты были крупнейшим производителем лития, производя более одной трети мирового производства в 1995 году.
из самых богатых месторождений литиевых солей в мире. С тех пор производство лития в Австралии также резко возросло, и в настоящее время на его долю приходится 47% мирового производства лития.
Китай, третий по величине производитель в мире, не только занимается разработкой отечественных месторождений, но и за последнее десятилетие стратегически приобрел литиевые активы на сумму около 5,6 млрд долларов в таких странах, как Чили, Канада и Австралия.
Кроме того, в настоящее время в Китае находится почти 60% мировых мощностей по переработке лития для аккумуляторов, что подчеркивает его доминирующее положение в цепочке поставок лития.
Удовлетворение спроса на литий: потребность в новом производстве
По мере увеличения производства аккумуляторов и электромобилей спрос на литий, по прогнозам, будет расти.
В 2021 году мировое производство эквивалента карбоната лития (LCE) составило 540 000 тонн.
Ожидается, что к 2025 году спрос достигнет 1,5 млн тонн LCE.
