01.02.2021
Μια κοινοπραξία εταιρειών που αποτελείται από τις εταιρίες Evonik, Forward Engineering, LION Smart, Lorenz Kunststofftechnik και Vestaro ανέπτυξε μια ανεξάρτητη από μάρκα, οικονομική πρωτότυπη μπαταρία για ηλεκτρικά οχήματα. Χάρη στην ελαφριά κατασκευή, το βάρος της μπαταρίας έχει μειωθεί κατά περίπου δέκα τοις εκατό σε σύγκριση με άλλους συνδυασμούς υλικών που χρησιμοποιούνται συνήθως – χωρίς απώλεια των μηχανικών χαρακτηριστικών. Το πρωτότυπο δοκιμάστηκε επιτυχώς ως προς την καταλληλότητα για μαζική παραγωγή και την ασφάλεια σε ακραίες συνθήκες. Προς το παρόν, προσφέρονται τρεις διαμορφώσεις ενέργειας που ανταγωνίζονται τα τρέχοντα μοντέλα μπαταριών στην αγορά όσον αφορά την ενεργειακή πυκνότητα, την ασφάλεια και το κόστος.
Το αποφασιστικό στοιχείο για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι η μπαταρία. Είναι υπεύθυνη για την χωρητικότητα αποθήκευσης και την αυτονομία του οχήματος, και ταυτόχρονα, αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος των υπαρχόντων ηλεκτρονικών των οχημάτων από άποψη χώρου εγκατάστασης και βάρους. Ωστόσο, παρά τον αυξανόμενο αριθμό ηλεκτρικών αυτοκινήτων και επαναφορτιζόμενων υβριδικών οχημάτων στους δρόμους, εξακολουθούν να μην υπάρχουν γενικά εφαρμόσιμα πρότυπα για την επιλογή υλικών για την κατασκευή μπαταριών. Εδώ ακριβώς παρεμβαίνει η κοινοπραξία: ο στόχος είναι να αναπτυχθεί μια ελαφριά πρωτότυπη μπαταρία για ηλεκτρικά οχήματα μπαταρίας που είναι κατάλληλη για μαζική παραγωγή, με βάση τυποποιημένα συγκροτήματα και ένα πρότυπο ανταλλακτικών για όλη την αγορά.
Πρωτότυπο “υπερστοιχείο” από τη LION για μονάδες μπαταρίας σε νέο περίβλημα
Η LION Smart είναι υπεύθυνη για τη συναρμολόγηση των μπαταριών, χρησιμοποιώντας ένα πρωτότυπο υπερστοιχείο που αναπτύχθηκε εσωτερικά. Η κατασκευή των στοιχείων της μπαταρίας έχει σχεδιαστεί για πλήρως αυτοματοποιημένη, οικονομικά αποδοτική παραγωγή. Επιπλέον, ο σχεδιασμός της μπαταρίας είναι ιδιαίτερα ασφαλής, καθώς τα μεμονωμένα στοιχεία περικλείονται σε ένα μη εύφλεκτο διηλεκτρικό ψυκτικό. Αυτό διασφαλίζει επίσης μια συνεχώς χαμηλή μέση θερμοκρασία εντός της μπαταρίας, η οποία ωφελεί τη γήρανση των στοιχείων. Ο αρθρωτός σχεδιασμός της μπαταρίας επιτρέπει επίσης την ευέλικτη ρύθμιση του αριθμού των μονάδων με εξαιρετικά χαμηλό συνολικό ύψος.
Για το περίβλημα της μπαταρίας, η Lorenz ανέπτυξε μια νέα ένωση εποξειδικού φύλλου ενισχυμένη με ίνες γυαλιού (SMC) χρησιμοποιώντας το εποξειδικό σκληρυντικό VESTALITE®S της Evonik, με εξαιρετικές ιδιότητες όσον αφορά την κάμψη, την πρόσκρουση και την αντίσταση στη φωτιά. Η κατασκευή του περιβλήματος πραγματοποιήθηκε από τη Vestaro με μια κάτω πλάκα από αλουμίνιο. Εγκάρσιες δοκοί χρησιμοποιούνται για την προσάρτηση των μονάδων της μπαταρίας και η πλάκα – φορέας για το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας είναι επίσης στερεωμένη στη βάση αλουμινίου.
Αξιολόγηση και καταλληλότητα μαζικής παραγωγής της πρωτότυπης μπαταρίας
Για να επαληθεύσει την καταλληλότητα των υλικών και τη διαδικασία κατασκευής για τη σειρά παραγωγής, η Lorenz παρήγαγε επίσης πολλά σύνθετα συστήματα επίδειξης υλικού. Η ασφάλεια και η καταλληλότητα για καθημερινή χρήση της πρωτότυπης μπαταρίας δοκιμάστηκαν εκτενώς από την Forward Engineering υπό πραγματικές συνθήκες στο πλαίσιο δομικών και σχετικών με την ασφάλεια προσομοιώσεων. Έχουν ήδη πραγματοποιηθεί διάφορες διαμορφώσεις της πρωτότυπης μπαταρίας. Διατίθενται τρεις διαμορφώσεις ενέργειας:
- 65 kWh με συνολικό βάρος 412.1 kg
- 85 kWh με 527.3 kg
- 120kWh στα 800V με 789.2 kg
Όσον αφορά την ενεργειακή πυκνότητα, την ασφάλεια και το κόστος, οι τρεις διαμορφώσεις ενέργειας είναι τουλάχιστον ισοδύναμες με τα τρέχοντα μοντέλα μπαταριών στην αγορά και μάλιστα τα ξεπερνούν σε συγκεκριμένες μετρήσεις.
