विद्युत परिवहन का प्रदर्शन उनकी बैटरियों की गुणवत्ता पर अत्यधिक निर्भर करता है। यह वर्तमान में असली अकिलीज़ हील है जो विद्युत प्रणोदन के विकास को सीमित करता है, सड़क और समुद्री परिवहन और... हवा में, दोनों में। हम आपके लिए बाजार में वर्तमान में उपलब्ध लिथियम-पॉलीमर बैटरियों के प्रदर्शन की एक त्वरित स्थिति को याद रखने के लिए परिमाण के कुछ आदेशों के साथ प्रस्तुत करते हैं, जिनमें से कुछ की तुलना पेट्रोलियम ईंधन (हमारे मामले में गैसोलीन) से की जाती है।
दूसरे शब्दों में: परिवहन के लिए एक अच्छी बैटरी की विशेषताएं क्या हैं?
a) अच्छी द्रव्यमान ऊर्जा क्षमता (kWh/kg) हो
एक अच्छा kWh/किग्रा अनुपात प्रति यूनिट द्रव्यमान में ऊर्जा संग्रहित करने की क्षमता है... सबसे अच्छा वर्तमान लिपोस 0.2 kWh/किग्रा है, जो अभी भी कम है! इसकी तुलना में गैसोलीन 13 kWh/किग्रा प्रदान करता है और ऊर्जा चक्रों पर संबंधित उपज में सुधार के साथ "टैंक या बैटरी से पहिया या प्रोपेलर तक" गैसोलीन में अभी भी प्रति किलोग्राम 20 गुना अधिक उपयोगी ऊर्जा होती है...
1 किलो लाइपो के लिए उपयोगी ऊर्जा: 200*0.8 = 160 Wh/kg (80% दक्षता पर)
1 किलो गैसोलीन के लिए उपयोगी ऊर्जा: 13 * 0.3 = 3900 Wh/kg (30% दक्षता पर)
अनुपात: 3900/160 = 24 गैसोलीन के पक्ष में!
हम 20 के परिमाण का क्रम बनाए रख सकते हैं।
बी) अच्छी वॉल्यूमेट्रिक ऊर्जा क्षमता (kWh/L) हो
तर्क जन क्षमता के समान ही है। वर्तमान में लिपो बैटरियां 350-380 Wh/L (निर्माता डेटा) के बीच हैं।
संक्षेप में, सही पैदावार 8 गुना अधिक है। दरअसल, 1 लीटर गैसोलीन में 9.7% दक्षता पर 2.9 kWh या 30 उपयोगी kWh/L होता है।
अनुपात: 2900/365 = 8
हम 10 के परिमाण का क्रम बनाए रख सकते हैं।
फिर भी, ब्रशलेस इलेक्ट्रिक मोटर्स (किलोवाट/एल) की शक्ति घनत्व और साथ ही उनकी विशिष्ट शक्ति (किलोवाट/किग्रा) थर्मल मोटरों की तुलना में काफी अधिक है (चरम मामलों को छोड़कर, आदि)। यह पेट्रोलियम ईंधन की तुलना में इन कम ऊर्जा भंडारण क्षमताओं की आंशिक रूप से भरपाई करता है (लेकिन पूरी तरह से क्षतिपूर्ति नहीं करता है)...
ग) एक उच्च डिस्चार्ज करंट (ए) प्रदान करने में सक्षम हो इसलिए एक दिलचस्प शक्ति (डब्ल्यू या किलोवाट)
यह बैटरी की खुद को नुकसान पहुंचाए बिना लंबे समय तक मजबूत डिस्चार्ज करंट देने और स्थिर शक्ति बनाए रखने की क्षमता है। एक मजबूत डिस्चार्ज करंट प्रदान करने में सक्षम होना पिछली पीढ़ी की बैटरियों (विशेष रूप से लेड बैटरियों...जो हमें स्वीकार करना होगा कि सौ साल से अधिक पुरानी हैं) की तुलना में लिथियम बैटरियों की एक प्रमुख प्रगति है!
एक अच्छे करंट 6S 22.2V 5000mAh LiPo की डिस्चार्ज करंट क्षमता 20 से 30C है, जिसका मतलब है कि अधिकतम डिस्चार्ज करंट इसकी क्षमता से 30 गुना या 30*5 = 150A है। हमें 22.2 * 5 * 0.9 * 30 = 3000W की शक्ति प्राप्त होती है, जो पूर्ण लोड पर 10% वोल्टेज ड्रॉप बनाए रखती है, इसलिए कारक 0.9 है।
यह 800 ग्राम बैटरी के लिए है जो काफी दिलचस्प है! लेकिन जाहिर है, 2 मिनट 13 सेकंड के बाद बैटरी खाली होने पर यह बहुत लंबे समय तक नहीं चलती है।
पेट्रोलियम ईंधन के साथ तुलना करना कठिन है, एक थर्मल इंजन की शक्ति बढ़ाने के लिए, खपत किए गए ईंधन और ऑक्सीडाइज़र के विस्थापन और प्रवाह को बढ़ाना पर्याप्त है। इसलिए यहां तुलना का कोई मतलब नहीं बनता...
डी) उच्च चार्जिंग करंट (ए)
एक लिपो 0.5C और 2C के बीच चार्ज होता है (इसलिए 2 घंटे से 30 मिनट के बीच, क्षमता की परवाह किए बिना... केवल चार्जर की पावर सीमा की गणना की जाएगी) और जीवनकाल को अनुकूलित करने के लिए चार्ज कुल होना चाहिए (अंतिम% महत्वपूर्ण हैं क्योंकि कम करंट के साथ किया गया: अपने स्मार्टफ़ोन को देखें, वे वही हैं जो सबसे धीमी गति से चलते हैं)
इसलिए, चार्जिंग, डिस्चार्जिंग की तुलना में 15 गुना धीमी है।
यहां भी तेल के साथ तुलना का कोई स्थान नहीं है और इसका कोई मतलब नहीं है: 50L कार का टैंक, यानी लगभग 500 kWh "कच्ची" ऊर्जा, 2 मिनट से भी कम समय में भर जाती है, यानी 250 kWh प्रति मिनट या 900MJ/मिनट से अधिक (1 किलोवाट = 3.6 एमजे)…या 15एमजे/एस या…15 मेगावाट! यहां तक कि पैदावार के साथ सुधार करते हुए, यह आवेश का एक विशाल समतुल्य विद्युत प्रवाह बनाता है...
ई) अच्छा जीवनकाल: संचालन के चक्रों या घंटों की संख्या
लिथियम बैटरियों को आम तौर पर 1000 चक्रों के लिए रेट किया जाता है...वास्तव में यह आमतौर पर कम होती है और रखरखाव पर अत्यधिक निर्भर होती है।
हमारे पास थोड़ी जानकारी और वास्तविक फीडबैक की कमी है...उदाहरण के लिए, मैं अभी भी 4 साल से अधिक पुराना स्मार्टफोन उपयोग करता हूं और बैटरी क्षमता अभी भी काफी "अच्छी" है (मैं प्रारंभिक क्षमता का लगभग 50% कहूंगा) .. .इसलिए यह 1000 चक्रों से अधिक हो गया है (लेकिन जरूरी नहीं कि चक्र पूरा हो) और काम कर सकता है।
हम आम तौर पर बैटरी एचएस पर विचार करते हैं जब यह अपनी प्रारंभिक क्षमता के "केवल" 70% तक पहुंच जाती है...
थर्मल इंजन के जीवनकाल के साथ तुलना करना आवश्यक होगा...15 साल पहले मुझे सिखाया गया था कि एक कार इंजन का आकार 5000 घंटे तक चलता है...यानी 250 किमी/घंटा की औसत दर पर 000 किमी। मुझे लगता है कि तब से यह संख्या कम हो गई है...
च) संग्रहित kWh में कीमत
टेस्ला पावरवॉल की घोषणा की गई है सौर फोटोवोल्टिक / tesla-powerwall-लाभदायक-t13891.html 3500 kWh के लिए $10...या $350/kWh (सभी शामिल: प्रबंधन के साथ, बॉक्स...)।
हम अनुमान लगा सकते हैं कि अकेले बैटरियों की लागत $250/kWh है।
आम जनता के लिए, छोटी बैटरियों (लगभग 200Wh क्षमता) की सर्वोत्तम वर्तमान कीमतें लगभग 300€/kWh हैं।
हम एक ही मूल्य सीमा में हैं।
लेकिन बैटरी की गुणवत्ता कुछ और नहीं है... टेस्ला के लोगों को अपनी प्रतिक्रिया के अनुसार शीर्ष पर होना चाहिए।
दूसरी ओर, गैसोलीन 2 kWh के लिए 10€ से भी कम में बेचा जाता है...खैर, जैसा कि वे कहते हैं, कोई तस्वीर नहीं है!
लेकिन निश्चित रूप से, गैसोलीन का उपयोग केवल एक बार ही किया जा सकता है, और आप इसे सौर ऊर्जा से 100% स्थायी रूप से रिचार्ज नहीं कर सकते, उदाहरण के लिए... (ठीक है, हाँ, लेकिन लाखों वर्षों में...)