Applications de stockage d'énergie dans l'automobile

Applications d'alimentation dans l'automobile connaît des changements et des améliorations dynamiques. L'un des avantages de l'allégement du poids de la carrosserie du véhicule est la réduction de la consommation d'énergie électrique. Faire plus de kilomètres avec la même quantité d'énergie peut être possible en exploitant pleinement la technologie disponible sur le marché.

Une multitude de concepts, de technologies et de matériaux innovants sont sur le marché et sont utilisés dans les véhicules et les transporteurs d'aujourd'hui. Les coûts relativement élevés associés ont entravé le développement et la mise en œuvre de matériaux avancés et de technologies de production.
Les applications potentielles de nouveaux matériaux ont une large portée, mais l'accent est mis sur deux problèmes :

  • Le développement de matériaux innovants pour batteries basés sur les nanotechnologies
  • Le développement de nouveaux matériaux légers et de technologies respectives pour les applications véhiculaires.

Nous avons déjà discuté de la réduction du poids structurel dans Automotives Body Weight Reduction qui ont discuté du rôle des différents matériaux dans la réduction du poids corporel des automobiles. Alors que les applications innovantes de stockage électrochimique automobile basées sur le contenu technique et la portée des nanotechnologies sont :

Ford a élaboré des plans de production en volume de batteries rechargeables Li-ion de grande capacité destinées aux véhicules électriques et à d'autres applications automobiles. Selon Ford, les batteries Li-Ion sont l'option de stockage d'énergie évidente pour les PHEV avec 50 % de poids en moins et 30 % de volume en moins avec

  • Degré élevé de compatibilité des applications
  • SOC bien résolu
  • Les recherches historiques se concentrent sur les hautes énergies
  • Flexibilité de conception raisonnable du rapport puissance/énergie
  • Éventail plus large de choix de matériaux d'électrode
  • Potentiel de coût à long terme

Technologie lithium-ion est l'une des méthodes satisfaisantes que la plupart des constructeurs automobiles accepteraient encore pour l'utilisation des véhicules électriques sur de longues distances. Des améliorations de la densité d'énergie et de puissance, des coûts et de la sécurité sont nécessaires à un ratio plus élevé. Les projets de développement porteront uniquement sur le développement de matériaux et de technologies innovants pour les composants de batterie, les architectures de matériaux et les systèmes de stockage électrochimique automobile au niveau de la cellule dans le cadre d'une approche responsable, durable et respectueuse de l'environnement prenant en compte l'ensemble du cycle de vie.

L'effet des propriétés de la batterie à l'échelle nanométrique sur une cellule complète inclut la modélisation et la simulation. L'accent est mis sur les technologies, les architectures et les chimies innovantes et devrait aborder les questions telles que :

  • performance, sécurité, recyclabilité et coût
  • Capacité potentielle de charge rapide sans réduction significative de la durée de vie
  • Effet du flux bidirectionnel aux bornes de recharge
  • Disponibilité d'autres matériaux associés
  • Éco-conception et impact environnemental de la production de matériaux
  • Caractérisation, standardisation et synergies avec d'autres applications.

La preuve de concept en termes de produit ou de processus est encouragée, tout comme la participation du secteur industriel manufacturier au sein de consortiums interdisciplinaires solides.

De nombreux événements mondiaux ont lieu sur les applications de puissance dans les automobiles et les membres de l'industrie s'efforcent d'apporter une percée dans la technologie.

Innovations matérielles Ticona for Fuel / Hybrid Systems a présenté ses solutions innovantes d'alimentation automobile à l'ITB Automotive Energy Storage Systems 2012. En tant que fournisseur de polymères techniques, Ticona a présenté des innovations matérielles pour les systèmes de carburant automobile et de groupe motopropulseur hybride qui sont des solutions pour les carburants agressifs à essence, diesel et biodiesel applications, y compris les polymères ESD et les solutions de systèmes de transmission hybrides pour les films séparateurs de batterie et la distribution d'énergie, et les matériaux qui peuvent réduire le poids global du système pour compenser la masse de la batterie, améliorer l'emballage et assurer la fiabilité du groupe motopropulseur.

Les systèmes A123, les solutions de stockage d'énergie pour le transport sont des solutions avancées de stockage d'énergie au lithium-ion qui permettent des performances plus élevées et une efficacité accrue dans les véhicules électriques de tourisme et commerciaux, les véhicules électriques hybrides et les véhicules électriques hybrides rechargeables. véhicules.

La connaissance des technologies de transmission électrique permet à A123 de travailler en étroite collaboration avec le niveau de système entièrement intégré de son client pour aider à commercialiser de nouveaux concepts de véhicules. Par rapport à d'autres batteries chimiques, les systèmes de batteries lithium-ion de classe automobile A123 offrent durabilité, fiabilité, densité de puissance élevée, durée de vie prolongée, tolérance supérieure aux abus pour d'excellentes performances de sécurité et une énergie utilisable plus élevée grâce à une large plage d'état de charge utilisable.

L'impact attendu de ces solutions énergétiques est :

  • Des densités d'énergie élevées comme supérieures à 400 Wh/kg par rapport à l'état de l'art
  • Performance globale, sécurité, recyclabilité et durabilité du cycle de vie
  • Une durée de vie minimale de 3 000 cycles dans une fenêtre DoD de 80 % dans des conditions automobiles typiques sur 10 ans
  • Établir et maintenir un statut de classe mondiale pour l'industrie européenne des batteries automobiles.

Les solutions énergétiques qui changent la donne ne sont pas encore disponibles à part entière sur le marché. Le stockage d'énergie est devenu le nom du jeu dans lequel les investissements se déroulent au-delà de l'imagination. Beaucoup de possibilités et d'espace sont disponibles sur le marché pour les composants et autres supports techniques qui entrent dans le processus de fabrication de ces solutions d'énergie automobile.