Americká vláda mohutně investuje do elektromobility

Jan Grohmann - 29 Duben 2013

Americká vláda investuje dalších 50 milionů dolarů do výzkumu a vývoje elektrických a hybridních automobilů. Jde o další finanční injekci pro „elektrickou“ iniciativu Baracka Obamy - EV Everywhere Grand Challenge (Velká výzva – elektromobily všude). Cílem iniciativy je urychlit vývoj v hybridních a elektrických technologiích.Elektromobil roku 2022 podle představ americké vlády

Elektromobil roku 2022 podle představ americké vlády.
foto: US Department of Energy

Jedním z cílů Baracka Obamy je do roku 2022 uvést do prodeje elektromobil pro pět pasažérů, schopný svému majiteli vrátit víceinvestice do nákupu za 5 let. Zároveň musí být schopen dobít baterie elektromobilu velmi rychle, spíše v minutách než v současných hodinách.

Jedním ze zásadních problémů současných baterií je i malá hustota energie. Obama ale upozornil například na americkou firmu Envia Systems, které se v laboratorních podmínkách podařilo vyvinout bateriový článek s hustotou energie 400 Wh/kg. Teoretický dojezd osobního automobilu vybaveného podobnou baterií leží na hranici až 500 kilometrů. Samozřejmě, laboratorní podmínky a realita běžného života je něco jiného.

Investice 50 milionů dolarů (1 miliarda Kč) posílí hlavně výzkum a vývoj nízkonákladových a výkonných baterií, pokročilé výkonové elektroniky a elektrických motorů. Investovat se bude také do simulačních nástrojů, schopných předpovídat chování vyspělých elektrických a hybridních pohonných systémů.

Neméně důležitým projektem je i vládní podpora v budování dobíjecích míst. Americká vláda kromě hrubé výstavby dobíjecích stanic podpoří i velké korporace. Cílem je vybudovat dobíjecí místa pro zaměstnance na firemních parkovištích velkých firem. První zapojené firmy jsou například Google, Dell, Chrysler, Ford, GM, Nissal a samozřejmě Tesla.

Elektrické a hybridní technologie jsou z pochopitelných důvodů zajímavé i pro americkou armádu. Zbavení se závislosti na ropě představuje obrovskou logistickou a taktickou výhodu. Stačí si vzpomenout na americké angažmá v Afghánistánu, kde po započítání všech logistických nákladů stál a stojí jeden litr nafty 2000 Kč.

Vojáci do výzkumu úsporných a ekologických paliv investují ročně dalších 3,5 milionů dolarů. Peníze podpoří zejména vývoj lehkých konstrukčních materiálů, baterií, výkonové elektroniky, HVAC systémů (klimatizace, ventilace), paliv a maziv.

US Department of Energy, autobloggreen
Zpět na HybridPřidat komentář
Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Tato investice se mnohonásobně vrátí a ušetří další spoustu problémů!!!!!!!

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

"Teoretický dojezd osobního automobilu vybaveného podobnou baterií leží na hranici až 500 kilometrů."
Veď to má Tesla model S už teraz - 480 km (EPA - 426km).

Obrázek uživatele Jolinar

evropska norma NEDC - 500km :-)

Novy typ LiS+abc baterii umoznuje cyklovanie od 4.4V do 0.8V to je vyhoda konverzneho principu namiesto interkalacneho.

Cyklováním je zde myšleno nabíjecí napětí (4,4V) a vybitý stav (0,8V)?

Ano OCV je 4.4V, vykon 18kW/kg, nabijanie pri Si/Mo anode 5C/3580mAh/g, 600Wh/kg otazne je prave pouzitie cezia spolocne z litiom tam je potom mozne dosiahnut spickovu zivotnost aj pri Li anode.

Pred tyzdnom sme mali prednasku na FCHPT STU Bratislava bolo kopec srandy ked sme naznacili ako katodu bude LiTHIO bateria pouzivat.

Drzte palce aby sme v FP7 uspeli a 46clenny CZ/SK/PL/DE/US/RS/HR LiTHIO R&D tym rozbehne prace na komercializacii baterie.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Pane Slávik, prosím, řekněte jasně co je FP7 a R&D tym a o co jde. Díky.

Tu je link na pdf k vyzve FP7-GC-2013-Materials

http://ec.europa.eu/research/industrial_technologies/pdf/conference2012/martin-gieb-nmp-topic_en.pdf

Projekt LiTHIO vyvoj&vyroba bipolarnych lithium/chalcogenide baterii pre e-mobilitu je pod tymto programom a caka na finalne stanovisko EU.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Děkuji za link. Ale moc jsem se toho nedozvěděl. Jo bylo by fajn, aby baterie vydržela 3000 až 5000 cyklů s životností více než 10 až 15 let při zanedbatelném úbytku kapacity.
Nikde žádný grafy battery článků...
Už je vyvinuto, nebo je to jen další tunel na peníze EU?

Já bych tady navázal na kolegu Jolinara s jeho pěkně rozebraným problémem "skutečně teď hned potřebujeme 3xlepší články ve všem, aby osobní elektromobil vyhověl významnější části obyvatelstva země jako jediné auto?"

1) už dnes jezdí auto s dojezdem 500km NEDC a hmotnosti ca 2,2t (baterie vč. BMS váží ca 600kg)
2) při skutečném dojezdu 400km mu na ujetí 200tis km stačí pouze 500 kompletních cyklů.

.. čili minimálně jednu "dostatečnou" technologii baterií máme, víme i že funguje, akorát je stále drahá (nicméně není dražší, ostatní současné technologie).

jinak k potřebnému počtu cyklů na ujetí 150tis km(asi dnes nemá cenu dávat záruku výše) platí trojčlenka:

100km .. 1500cyklů
200km .. 750cyklů
300km .. 500cyklů
500km .. 300cyklů

.. kde ovšem stále ne zcela nevyjasněnou roli hraje činitel rychlodobíjení.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

A vydrží baterka taky najet těch 150000km v průběhu třeba 10 až 15 let? To je to oč tu běží. A většina z nás nenalítá víc něž 15 až 20 tisíc km za rok. Samozřejmě že po prodání auta pokračuje v nájezdu další majitel. To píši jen proto, aby tady někdo nerozvíjel teorii, že jedno auto nebudu mít přeci 15 let.

Obrázek uživatele Jolinar

zivotnost z ohledu casu je neznamou... to se totiz testuje jen v tzv. zrychlenem testovani pri zvysene zatezi, tak aby se nasimulovala dlouha doba za kratkou dobu :)
napr. se zvedne teplota ze standartnich 25° na 60° (viz zde)
A tady pan majitel Tesla Roadsteru tvrdi ze zatim najel 205.711km za 4 roky a ztratil 30% kapacity. Pricemz Tesla Roadster pouziva stare LiCoO2 kdezto Model S by na tom mel byt s tou zivotnosti jeste lip protoze pouziva LiNiCoAlO2 (viz muj prvni odkaz... pokud byste nasel lepsi/jiny, tak dejte vedet, rad pridam do sbirky :-) ).

Ptáte se velmi dobře a odpověď vám dát teď nemůžu. Konkrétně 18650články Panasonic jezdí v Roadsteru od roku 2008 a "zatím prý dobrý" (víc dodá kolega Jolinar) což je zatím necelých 5let. Mitsubishi iMiev pak jezdí od roku 2009.

Na co bych ale rád ukázal, že dnes se zabydlela na trhu elektromobilů záruku na baterie 8let/100tis mil (160tis km). Nicméně těch 8let je třeba brát spíše v kontextu toho, že obecně žádný automobil dnes nemá záruku delší 8let, tudíž ty články těch 10-15let vydržet mohou.

Chtělo by to... Jsou věci co se opravdu nedějí lusknutím prstu.

Napadá mě, vlastnost trvalého samovolného úbytku kapacity Li článků po 2-3letech již byla vysvětlena?

Myslím, že podpora elektromobility z veřejných financí je v dnešní době pro lobisty stále zlatý důl.

Pokud by třeba konkrétně Američani chtěli splnit ten závazek ohledně baterií z obrázku, ne do roku 2022, ale do 2015-2016, tak buď odkoupí od Panasonicu licenci na výrobu článků řady NCR18650 (které mimochodem už posledních cca 8let splňují ty jejich požadavky), nebo se s ním dohodnou na výstavbě dalších 2-3 továren a tak můžeme dostat cenu 100USD/kWh (pouze za články) v podstatě okamžitě.

Pravda miliarda Kč je na to málo, ale když se sečtou všechny peníze vyhozené z okna (např. na podporu ENVIA) tak jsme tu požadovanou cenu měli už dnes...

Jinak nic proti společnosti ENVIA, problém dnešního stavu baterií je v tom, že současné nejvýkonnější typy (články NCR) nikdo pro elektromobilitu nepodporuje, živí je převážně PC průmysl. A nové technologie baterií nefungovaly před 8lety (články řady NCR ano), nefungují dnes (články řady NCR ano) a nebudou fungovat ani do 5let (články řady NCR ano), ale za tu dobu spolky nechutné množství prostředků.

... aby to nevypadalo, že fandím Panasonicu, tak SANYO(patří Panasonicu), SAMSUNG či LG umí velikost 18650 s obdobnými parametry samozřejmě také.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Problém článků 18650 vidím v jejich velikosti (malé kapacitě 1 článku). Vím, že Panasonic dělá i Li-Ion Battery Module složené s více článků. Nevím ale, jestli součástí tohoto modulu je i BMS a balancér. Bez toho je to nepoužitelné. Normální smrtelník si nebude skládat tisíce článků paralelno-seriově a proplétat je chladící hadicí a bastlit spousty elektroniky k tomu jako Tesla... :)
Jinak +- souhlas.

Taky myslím, že glorifikace 18650 článků je hodně o hype, protože to používá Tesla. Ale oni to vyvíjeli v době, kdy jiné lithiové řešení nebylo a je otázka do jaké míry by to tak dělali s dnešními možnostmi.

Samozřejmě že úplně stejně, smutné je že tyto 8let staré články nikdo nepřekonal co se týče hustot uložené energie. Jinak články NCR nejsou bezchybné, největší daň za své parametry je jejich životnost jen cca 500cyklů. Proto ostatně opevovana TESLA má dojezd k 500km, protože jinak by nemohla garantovat 200tis km životnost baterie.

Obrázek uživatele Jolinar

500 cyklu? hmm, jak se to vezme... mozna 500 plnych cyklu pro pokles kapacity na 70 az 80%.
Ale jinak tady pan majitel Tesla Roadsteru (viz link) uz najel 205.000km za 4 roky a neco (klobou dolu teda, obzvlaste kdyz uvazim, ze na baterii je zaruka 58.000km) a zatim ztratil 30% kapacity baterie.
Pokud by vzdy nabijel z nuly do plna tak zatim musel udelat 602 nabiti pri prumernem dojezdu kolem 340km (coz je prumer mezi 400 a 0.7*400). Predpokladam ze tech nabiti bylo vic protoze to obvykle neni z prazdna do plna...

Jinak moc nesouhlasim s tim, ze ty 8let stare clanky zatim nic neprekonalo. Ty stare clanky co mel Roadster byly LiCoO2 2.1Ah, zatimco Model S ma LiNiCoAlO2 3.1Ah a oboji vazi priblizne 45-50g. Taky napeti je podobne, neco kolem 3.6 - 3.7V. Takze narust hustoty ulozene energie tam je zrejmy.

500cyklů je myšleno jako plných cyklů nabití a vybití uložené energie bez ohledu na to jestli byly při jednom celém cyklu třeba 3x dobíjeny.

ty novější články 3,1Ah, ke kterým jsem sehnal katalog mají poměrně rychlý pokles při cca 500cyklech na 80%, pak se to "stárnutí" ale skoro zastavuje a 70% mají na cca 1000cyklech a mohou pracovat ještě mnohem dál. Je třeba počítat i s jejich rostoucím vnitřním odporem, kde právě tyto články mají na dnešní poměry mizernou výkonovou hustotu uložené energie(daň za objemovou a hlavně hmotnostní hustotu), takže 4C proud je i pro nové články slušná zátěž.

články NCR18650 2900mAh (bez A) jsou na trhu myslím od roku 2008, jinak to bylo myšleno tak, že historicky v době navyšování kapacity 18650 ostatní řešení byly stále o cca 1/3 hmotnostní/objemové hustoty pozadu, což vzhledem k tomu že v posledních letech šly na velké články přímo pro automobilový průmysl docela slušné vládní dotace považuji za docela neutěšený výsledek.

Obrázek uživatele Jolinar

muzete mi poskytnout link na ten vas katalog co jste sehnal?
ja sehnal tohle a podle toho NCR18650 maji mit 80% zhruba po 500-700 cyklech a 70% po 2000 az 2700 cyklech.

Jinak 4C uz je podle me opravdu dost. Kdyby to slo udrzet pri nabijeni tak by to znamenalo dobu nabijeni kolem 15minut, coz by byl fakt luxus :-)

Obrázek uživatele Jolinar

nesouhlasim ze v te dobe zadne jine litiove reseni nebylo... Fisker taky vyvijel v te same dobe jako Tesla, Chevy Volt i Nissan Leaf vznikl pred Modelem S (ale po Roadsteru) a nikdo z nich nepouziva 18650.
Naopak si troufam tvrdit, ze litiovych reseni bylo spousta a kazdy se proste vydal vlastni cestou, kterou povazoval za nej...
Tesla sla cestou levnych baterii ikdyz maji sve nevyhody. Leaf, Volt, Karma sli jinyma cestama ve vyvoji a jen budoucnost ukaze, ktera cesta byla lepsi a ktera horsi, to ja si ted netroufam rict.

EDIT: do jake miry by to tak delali s dnesnimi moznostmi ukaze treti generace, kde zase bude pouzita jina chemie (tak jako byla zmena v pouzite chemii mezi prvni a druhou generaci). Osobne si ale zase myslim ze zvoli 18650 format, nehlede na pouzity typ baterie.

Model S staví na tom co Tesla vyvinula původně pro Roadster a to bylo opravdu v době dávno přes všemi Leafy, Volty a Fiskery.

Obrázek uživatele Jolinar

18650 je tvar, nikoli slozeni. A i pred Leafem, Voltem a Karmou existovaly jine tvary, presto zvolili 18650 pro Roadster.

Pro Model S museli vytvorit celkove novy tvar baterie, tak aby se dala umistit pod auto. Museli udelat nove rozmisteni clanku, museli postavit nove stroje, ktere to budou vyrabet, museli navrhnout nove kapalinove chlazeni, ale presto vsechno pouzili 18650 tvar bateriovych clanku (ikdyz jine slozeni)...
Opravdu nemohli zvolit jiny tvar kdyby ten 18650 byl nevyhovujici?

Nevím o tom, že by nějaký seriózní výrobce před rokem 2008 dělal velkoformátové lithiové články vhodné pro EV. Něco v té době asi už měli Číňani, ale postavit svůj prémiový produkt na výrobcích firem, které nemají vyřešené patenty, parametry v datasheetech mení účelově za pochodu, během krátké doby se dvakrát rozštěpí a třikrát přejmenují, asi není úplně to pravé. Takže defacto měli na výběr buď z malých válečků urečných pro notebooky nebo z ještě menších pytlíčků určených pro elektroniku.

Obrázek uživatele Jolinar

Nic proti, ale normalni smrtelnik si nestavi vlastni motor do spalovaciho auta, tak proc by si mel stavet vlastni baterii do elektromobilu?
Ano, obcas se sice najde blazen co si postavi vlastni motor a tim padem ocekavam i blazna co si postavi vlastni elektromobil a baterii do nej, ale to jsou jen vyjimky potvrzujici pravidlo.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Pardón, myslel jsem "normální smrtelník - výrobce" jako je u nás např EVC group.

Obrázek uživatele Jolinar

jo tak :-)
No, ale i tak je treba to porovnavat s jak vy rikate "normalni smrtelnik - vyrobce" benzinovych/spalovacich aut... ten si taky nevyrabi vlastni motor ale spis pouzije nejaky uz hotovy a maximalne tak na nem udela par drobnych uprav. Stejne tak firma ala EVC group si nebude dratovat vlastni baterii z 8000 malych clanku a delat si vlastni vodni chlazeni, ale spis pouzije nejake moduly a ty zapoji dohromady.

Nevyhoda takovychto malych firmicek na auta je v tom ze nikdy nebudou konkurenci pro velke automobilky at uz se jedna o cenu nebo technologii. Vyhodu maji v kustomizaci a ze treba zakaznikovi udelaji co zadna jina velka automobilka neudela.

EVC bralo b-packy od A123, co berou teď nevím, ale oni taky spíše vyvyjí zástavbu a řízení než vývoj vlastních kompoment

Právě zde platí, že první pohled klame. Pokud se budeme bavit o maximální bezpečnosti, životnosti a spolehlivosti, tak právě velikost 3-5Ah na článek je vychází nejlépe (totiž články s vyšším jmenovitým napětím než 4V mít asi nebudeme). Trochu komplikace tvoří jen ten cylindrický tvar, pokud jde o realizaci vodní klimatizace.

Základem bezpečnosti a spolehlivosti serioparalelně zapojené jakékoliv baterie je totiž možnost kdykoliv odpojit každý článek, tak jak to umí TESLA a mimochodem i každá baterie v NTB. Jediná rozumná možnost jak jej řízeně odpojit je antisériové zapojení dvou MOSFETů (které je mimochodem opět přítomno v každém PCM ochranném obvodu každého článku v baterii NTB). Jenže tyto spínače mají vždy nějaký Rdson, na kterých bude úbytek P = R*I*I. Pokud bude mít článek(zde obecný zdroj proudu) kapacitu 3Ah a předpokládá se, že z něj bude špičkově odebíráno max 2C, tedy 6A (odebíraný výkon 160kW pro 80kWh baterii) pak pro dvojici MOSFEtů s celkovým RDSon kolem 4mOhm bude ztrátový výkon 0,144W/čl a při počtu 8000čl pak celkově 1,1kW což se v té ploše baterie ještě vyzáří(navíc jde pouze o špičkovou hodnotu).

Pokud by baterie 80kWh byla složena z článků 40Ah, kterých by sice bylo potřeba jen 556ks pak ztráta na jedné dvojici MOSFETů při stejném odebíraném výkonu 160kW bude už 25,6W(to je samo o sobě problém) a celkové na baterii pak 14,2kW!!!

Baterie v NTB neumí odpojit samostatný článek. Jednotlivé paralelně spojené skupiny sice mají odbočky, takže je elektronika asi dokáže číst (i když jsem nikdy neviděl software, který by ty hodnoty dokázal vyčíst), ale proklemované jsou natvrdo.

Je možné, že jste se setkal s baterií ve které nejsou použity tzv. "protected" články, ale já je tam vždy našel. Jde o to, že 18650 článek má na mínus prdýlce desticku PCB s integrovaným obvodem kupř. Od SEIKO s několika resistory a těmi 2ks MOSFET. Pak je ještě natazena tenoucka měděná šína od plus pólu k tomuto obvodu a celé je to zasmrsteno v buzirce, takže na první pohled ten článek s PCM nerozeznáte od "nechraneneho"

Tyto PCM obsahují komparatory pro vyhodnocení přepětí-nabíjení, podpeti-vybijeni a nadproudu a při vybavení rozpoji daný MOSFET. Nedostatky těchto PCM jsou dva:

1) komparatory jsou nepřesné, takže vypínaji při cca 4,3V a 2,4V +/- 20%, takže sice spolehlivě zabrání výbuchu, ale životnost článku dostatečně nechrání.

2) jelikož gate MOSFETu je oteviran vždy pouze napetim článku, tj 2,5-4,2V, tak mají ty MOSFETy vždy relativně velký Rdson, než když by je budilo externích 10V

To jsem nikdy neviděl. Který výrobce to dělal? V minulosti jsem vykuchal hromady notebookových baterií různých značek, ale všechny měly články proklemované natvrdo.

Tak bych řekl, že jste mně teď vytáhl z bludu. Koukal jsem na katalogové listy přímo obvodů PCM pro notebookové baterie a skutečně všude se počítá s použitím jen samotných článků a vypínání celé baterie. Já měl tenkrát štěstí na 3ks noname baterií, které nejspíš ještě prošli repasí a nějaká lidová tvořivost do nich přitom dala protected články a mě to přišlo jako docela chytré řešení. No příště asi budu více kuchat.

Aneb, lépe je nepřítelem dostatečně.

Technické řešení, jak vylepšít spoustu náležitostí okolo aku (tedy úplně všeho) by se dalo asi nalézt docela snadno, otázkou je, zda je to opravdu potřeba a zda to někdo zaplatí.

Pokud nemá nějaká inovace významný vliv na funkci, životnost, bezpečnost atd. není větší důvod, proč do ní investovat. Viz vámi uvedený příklad PCM jednotlivých článků...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Když se podívám na stránky Envia Systems, tak zas nic moc. Počet cyklů článku jen 300 a zátěž jen C/3... Co vy na to, co do toho vidíte?

Obrázek uživatele Jolinar

v malych spolecnostech co chteji udelat prulom v bateriove technice vidim potencial na prevzeti nejakou vylkou firmou (Panasonic napr), ale ne jako samostatny podnik... Vzpomenme na A123, taky si mysleli ze udelaji prulom v bateriove technice a jak dopadli. To ze je nejaky start-up pohlcen vetsi firmou je bezna praxe ve vsech oborech :-)
Mi osobne se libi firma Ambri a jejich tekute baterie (ikdyz se ze sve podstaty nehodi do aut), ale taky netvrdim, ze je nepohlti nekdo jiny anebo ze nezaniknou uplne.

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Dva velké výuky v obrazku a nápis elektromobil pod obrazkem jsou spolu zkombinovane trochu matoucí.. ;)

Typicky priklad americkeho snu, motor je minimalne V6 (neni poradne videt na svody), takze auto s "motorem" a jeste to bude jezdit ekologicky, protoze to je hybrid...
Podle velikosti B-packu je to pocitam full-hybrid, ale nevim jak vy, ale jediny "kabel" od pohony ven ke karoserii vidim u leveho predniho kola, takze nevim nevim, jestli je tohle navrh nejakeho plug-in hybridu.

Je az smutne, ze misto, aby se podporovali technoligie, ktere by dokazaly fungovat dnes, se stale hleda nejaky svaty gral...

Zaregistrujte se a pište komentáře pohodlněji!

Na levé straně je vidět kabel pro nabíjecí zástrčku


Autonabíjení.cz - vše pro Váš elektromobilNabíječky elektromobilů Circontrol
O ČEM SE PRÁVĚ DISKUTUJE?