فهم بطارية أيون الليثيوم للحافلة الكهربائية

إذا كنت على دراية بالحافلات الكهربائية ، فمن المحتمل أنك سمعت عن بطاريات أيون الليثيوم-نوع البطارية المفضل والتركيب الكيميائي للحافلات الكهربائية ، والعمود الفقري للحافلات الكهربائية اليوم. ومع ذلك ، يعرف الكثير من الناس فقط أن بطاريات أيون الليثيوم مرتبطة بـ EVs ، لكنهم لا يعرفون المزيد من التفاصيل-فلماذا بطاريات أيون الليثيوم مهمة للغاية للكهربة ؟ كيف يتم استخدامها طوال عمرها وسعر بطارية الحافلة الكهربائية ؟

ما هي بطارية أيون الليثيوم للحافلات الكهربائية ؟

الليثيوم (Li) هو العنصر الثالث في الجدول الدوري. على الرغم من أنها ليست نادرة مثل عناصر مثل الذهب ، فإن الليثيوم نادر نسبيًا ، وهو أقل من قشرة الأرض الثمينة. تتميز بطاريات أيون الليثيوم بكثافة طاقة عالية ، مما يجعل أيونات الليثيوم مكونًا كيميائيًا مثاليًا للتخزين المحمول.

في القرن الحادي والعشرين ، يمكن العثور على الليثيوم في جميع الأجهزة تقريبًا التي تتطلب الكهرباء ولكنها غير متصلة بالشبكة. أدوات الطاقة اللاسلكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والهواتف الذكية ومعظم الأجهزة القابلة لإعادة الشحن تستخدم كيمياء أيون الليثيوم. تُستخدم هذه البطاريات أيضًا في الحافلات الكهربائية-باعتبارها التطور الرئيسي التالي في النقل والاستدامة للعقود القادمة حيث يسعى العالم إلى تقليل انبعاثات الكربون في النقل.

من المهم ملاحظة أن تصنيع الحافلات الكهربائية التي تعمل ببطاريات يمكن أن تستهلك كمية كبيرة من الطاقة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عمليات تصنيع البطاريات كثيفة الاستهلاك للطاقة. ومع ذلك ، على عكس مركبات الديزل أو البنزين ، بمجرد مغادرة المصنع مع البطارية والحافلة الكهربائية أو الشاحنة ، فإنها لم تعد تنبعث منها غازات الدفيئة (GHG). من تلك النقطة فصاعدًا ، تقترب هذه المركبات تدريجيًا من انبعاثات الكربون الصفرية. بعبارة أخرى ، كلما طالت مدة سفرهم ، كلما انخفضت انبعاثات غازات الدفيئة مقارنة باستخدام سيارات محركات الاحتراق الداخلي.

مع استمرار تحول العالم نحو مصادر الطاقة النظيفة ، أصبحت هذه الفوائد أكثر وضوحًا. مع تطوير تقنيات إعادة تدوير الليثيوم وتحقيق معدلات إعادة التدوير ، سيصبح تصنيع الحافلات الكهربائية أكثر نظافة.

عمر بطاريات أيون الليثيوم للحافلات الكهربائية

متوسط العمر الافتراضي لـحزمة بطارية حافلة كهربائيةيقدر أن يكون 20 سنة ، في حين أن المركبات التي تعمل بالوقود النفطي يقدر أن يكون 13 سنة. ومع ذلك ، هل تعلم أنه قد لا يتم استخدام البطارية بشكل نشط في السيارة طوال عمرها الافتراضي بالكامل ؟

ينقسم عمر البطارية إلى أربع مراحل للاستخدام ، يحددها التغير في قدرة طاقة البطارية وأدائها بمرور الوقت.

• تبدأ دورة حياة البطارية في مرحلة الاستخدام ، وهي الفترة الزمنية التي سيتم استخدامها بنشاط في السيارة بمجرد تجميعها في وحدات وحزم بطارية أكبر (وسيط التخزين الأساسي لبطاريات أيون الليثيوم للحافلات الكهربائية).

خلال هذه الفترة ، سيكون الغرض الرئيسي من البطارية هو شحن الحافلة الكهربائية بالطاقة على مسارها الخالي من الانبعاثات ، وبالطبع قيادة نظام دفع السيارة خلال كل رحلة. الإدارة الحرارية من خلال أنظمة التبريد السائل وإدارة البطارية المتقدمة أمر بالغ الأهمية لصحتها.

• تكنولوجيا البطارية تتقدم بسرعة كل عام. بمجرد انخفاض سعة الطاقة للبطارية بشكل طفيف ، ستكون هناك بطاريات أحدث وذات سعة أعلى متاحة ، وعند هذه النقطة تدخل البطارية مرحلة الترتيب في دورة حياتها.
  

• عندما تنخفض سعة الطاقة للبطارية إلى مستوى لم تعد قابلة للاستخدام والترتيب ، سيتم إخراج الطاقة وإرسالها إلى منشأة تخزين طاقة البطارية لتخزين الطاقة الثابتة مع متطلبات الحمل الخفيف.
  

تبقى البطارية مفيدة للغاية في هذه المرحلة ويمكن أن تؤدي إلى توفير كبير من خلال تخزين الطاقة خارج الشبكة ، مثل توزيع الطاقة المجمعة من مصادر متجددة مثل V2G أو الألواح الشمسية وتوربينات الرياح لتوفير تكاليف الطاقة لمالكي/مشغلي المركبات الكهربائية.

يمكن إرجاع هذه الطاقة إلى الشبكة أثناء ارتفاع الطلب على الكهرباء أو استخدامها اقتصاديًا لإعادة شحن سيارة أخرى.

• أخيرًا ، عندما تتضاءل سعة الطاقة المفيدة لبطارية أيون الليثيوم للحافلات الكهربائية بسبب التدهور ولم تعد قابلة للاستخدام ، بعد عدة عقود ، سيتم إعادة تدويرها. حتى الآن ، يمكننا إعادة تدوير مواد البطارية. ولكن كما ذكرنا سابقًا ، في غضون 10 إلى 15 عامًا القادمة ، سنتمكن من إعادة تدوير مواد البطارية.تعلم المزيد منمصنعي بطاريات أيون الليثيوم في الصين.