SG.hu

Aktuális heti hírünk az akkumulátorok terén elért áttörésről

A kínai cég azt állítja, hogy akkora energiasűrűségű akkumulátorokat fejlesztett ki, amelyek elektromos repülőgépeket is képesek működtetni.

A debreceni gyára miatt Magyarországon gyakran a hírekben szereplő akkumulátorgyártó, a kínai Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL) a Sanghaji Nemzetközi Autóipari Kiállításon bemutatott egy 500 Wh/kg-os akkumulátort, azzal az ígérettel, hogy a vállalat "rövid időn belül", vagyis állítólag még idén tömeggyártásba tudja állítani a technológiát. Ezt a nagy sűrűséget a kondenzációs technológia és új anyagok beépítésével érték el, amelyek vezetőképesebbé és ezáltal hatékonyabbá teszik a rendszert.

A bejelentés szerint biomimetikus kondenzált elektrolitokkal mikronvastagságú hálószerkezetet hoztak létre. A félig szilárd halmazállapotú akkumulátor új anód- és szeparátoranyagokat, valamint ultra-nagy energiasűrűségű katódanyagokat tartalmaz. "Ennek az élvonalbeli technológiának a bevezetése áttöri azokat a határokat, amelyek hosszú ideig korlátozták az akkumulátor-ágazat fejlődését, és a villamosítás új forgatókönyvét nyitja meg, amelynek középpontjában a nagyfokú biztonság és az alacsony tömeg áll" - ígéri a CATL. Az akkumulátorgyártó közölte, hogy együttműködik partnereivel az akkumulátor tesztelése és fejlesztése érdekében, hogy azt ténylegesen a légi közlekedésben lehessen használni. A tervek szerint még ebben az évben piacra dobja a tömeggyártásra szánt autóipari változatot is.


Az 500 Wh/kg-os akkumulátor nagy előrelépés a CATL számára. A 2021-es első generációs nátriumion-akkumulátor 160 Wh/kg energiasűrűséggel büszkélkedhetett. A 2022-es Qilin akkumulátor 255 Wh/kg-ra képes, amely a CATL állítása szerint egyetlen feltöltéssel 1000 kilométeren át képes ellátni egy elektromos járművet. A legtöbb lítium-ion akkumulátor jelenleg jellemzően 260-270 Wh/kg körüli energiasűrűséggel rendelkezik.

A CATL nem az első olyan szervezet, amely azt állítja, hogy olyan akkumulátorokat fejlesztett ki, amelyek elérik az 500 Wh/kg-os értéket, amelyet gyakran említenek az elektromos meghajtású utasszállító repülőgépek üzembe helyezésének küszöbértékeként. A Softbank támogatásával a japán Nemzeti Anyagtudományi Intézet (NIMS) már 2021-ben bejelentette, hogy sikerült ezt elérnie.


Az energiasűrűség azért fontos, mert az akkumulátorok nehezek. Az egy kilogrammra jutó több energia könnyebb elektromos járműveket jelent, ami kívánatos tulajdonság a személygépkocsik és teherautók esetében, de létfontosságú a repülőgépek esetében. A folyékony üzemanyagok, például a benzin sűrűsége körülbelül 12 000 Wh/kg, tehát bár a CATL legújabb fejlesztése felemelhet elektromos repülőgépeket az égbe, itt nem 747-es vagy A380-as méretű óriásokról van szó.

Mindazonáltal a technológiának még több tucat vizsgálaton kell átmennie, mielőtt bármilyen alkalmazásban, különösen a közlekedésben jóváhagyják őket. A tesztek részletes adatai nem ismertek, például a magas és alacsony hőmérsékleten nyújtott teljesítmény, a ciklus- és a naptári élettartam, a töltési idő vagy az ár.

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • NEXUS6 #10
    Igen, a hatásfok kb. ennyi.
    Azonban azt is lássuk, hogy az akkunál a max gyakorlati határ, amit csak a fizika erős meghágásával, meg ovis szintű ötletelésekkel lehet túllépni, az olyan 1000 Wh/kg-körül lehet. Tehát kb soha nem lesz tisztán akksi technológiára alapuló elektromos 747-es kategóriájú utasszállító, szuperszonikus meg pláne nem!
    Ez van. Kérem a szuperzöldeket hozzászokni a gondolathoz.

    Csak mert, és most egy nem túl magas szintű, kb általános iskolai megértést követelő okfejtés következik, lássuk azt, az alapelvet, hogy a belsőégésű üzemanyag többek között azért képes kg-ra vetítve olyan energia sűrűséget elérni, mert az ezt használó rendszer sem az oxidáló anyagot, sem a végterméket nem cipeli magával egy zárt ciklusban a későbbi visszaregeneráláshoz. Miközben az akksi önmagában mindezeket tartalmazza.
    Az akksit tehát a kémiai reakció tekintetében úgy is felfoghatjuk, mint egy zárt ciklusú üzemanyagcellát, ami az oxigént és a kibocsájtott vizet/CO2-t is magával cipeli.
    Vagyis a normál üzemanyagcella, gyak egy nyílt ciklusú akkkumulátorként is értelmezhető, ami (az üzemanyag cella) értelemszerűen tömegcsökkentést jelent az előbbiek miatt.
    Ha mindezt pedig a jelenlegi belsőégésű meghajtást használó repülőknek is így kéne tennie, állandóan magával cipelni, akkor nyilván még rosszabb is lenne, mint a villamos meghajtású az alacsonyabb hatásfok miatt. Ha egyáltalán fel tudna szállni!? :O
    Utoljára szerkesztette: NEXUS6, 2023.04.25. 11:07:20
  • VolJin #6
    Hát nem.
    Kevered a vadászrepülők sugárhajtóműit az utasszállítók turbofanjaival.
    A turbofan egy sugárhajtóművel hajtott ventilátor. Alacsonyabb fogyasztást biztosít, ennyi az előnye.
  • Mertos #7
    "A gond mindossze az, hogy ahogy a cikk is irja, az uj technologia tomeg/teljesitmeny aranya meg mindig 24x rosszabb mint a szenhidrogen alapu meghajtase. De legalabb mar nem 48x rosszabb mint az eddigi megoldasok."

    Igen, de azt se felejtsd el, hogy az elektromos hajtás hatékonyabb mint a belsőégésű társai. Ha jól emlékszem akkor a belsőégésűek ~30%-os hatékonyságúak, míg az elektromos ~90%. A lényeg, hogy az energia az nincs ingyen.
  • kvp #5
    "A gázturbinás hajtóművekben a "nagy csoves ventillator" szerepe csak annyi. mint az aurókban a turbóé. Biztosítja az üzemanyag elégetéséhez szükséges nagy nyomású és mennyiségű levegőt (oxigén). A tolóerőt (és a "venillátor" műküdéségez szükséges energiát) a hajtóműből nagy sebességgel kiáramló égéstermék adja."

    Azok a regi elavult turbojet hajtomuvek. Mar reges regota turbofan hajtomuveket hasznalunk, egesz pontosan high bypass turbofan-eket. Ezekben a turbina kozepen helyezkedik el es joreszt csak a hajtoerot biztositja a fo hajtotengely megforgatasaval, amit a kulso ducted fan alakit at toloerove.

    "A te fizikai valóságodban a kondenzcsík tolja a repülőt?"

    A turbofan hajtomuvek eseten elsodlegesen a hajtomu "fan" resze altal osszesuritett levego tolja a gepet elore. Ettol fuggetlenul belul van egy gazturbina, minden szukeges alkatreszevel (kompresszor, egester, meghajto turbina), de a hajtogengelyen letrehozott erot az elol levo, sokszor atteteles fan, azaz ventillator vagy masneven legsurito hasznositja es az altala eloallitott suritett levego biztositja a toloero nagyreszet. A kondenzcsikok pedig azert lettek sokkal jobban lathatoak az utobbi idoben, mivel minel nagyobb a bypass ratio-ja a hajtomunek, a bearamlo levego annal nagyobb mennyisege keruli meg a belso turbinat es halad at hidegen. Igy a belso turbinabol kiaramlo egestermekeket a hajtomu utani tagulas miatt egy alapvetoen a legkornel hidegebb levegobol allo reteg veszi korul, igy konnyebben csapodik ki a vizgoz.

    https://en.wikipedia.org/wiki/Turbofan

    A fenti korabbi hozzaszolasbol is latszik, hogy az emberek mar reges regen nem tudjak, hogyan mukodnek az oket korulvevo dolgok. (ami szomoru, mert ahogy fejoldunk a lakossag egyre kisebb es kisebb resze erti az ot korulvevo vilagot)

    Egy elektromos ducted fan pedig igy nez ki:
    https://www.mdpi.com/2226-4310/9/10/583

    Kivulrol csak annyi a kulonbseg, hogy az elektromos valtozatbol hidegebb es tisztabb levego jon ki, kisebb zajszint mellett. A kompresszios-expanzios ciklus pedig ugyanugy general kondenzcsikokat a legkori vizgozbol, bar koromreszecskek hijan kisebb mertekben.

    Egyebkent rohamosan haladunk a valamivel hatekonyabb es sokkal csendesebb geared turbofan-ek fele:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Geared_turbofan

    Ezek mar majdnem teljesen megegyeznek turboprop megoldasokkal, csak a legcsavarok helyett ducted fan alapuak, tehat sokkal csendesebbek.

    A kombinalt hibrid elektromos/gazturbinas valtozatokrol pedig most inkabb nem is beszelnek... (mar a harom fenti megoldas is tul bonyolult a legtobb embernek)
  • M2 #2
    A te fizikai valóságodban a kondenzcsík tolja a repülőt? Csak kíváncsi vagyok az alter-fizikai képzelgésed törvényeire.
    Akkor ha mondjuk építek egy házat, ami úgy néz ki, mint a paksi atomerőmű, akkor már holnaptól vehetek is ki belőle pár MW-nyi áramot?
  • Bu-Ta #3
    Nem.
    A gázturbinás hajtóművekben a "nagy csoves ventillator" szerepe csak annyi. mint az aurókban a turbóé. Biztosítja az üzemanyag elégetéséhez szükséges nagy nyomású és mennyiségű levegőt (oxigén). A tolóerőt (és a "venillátor" műküdéségez szükséges energiát) a hajtóműből nagy sebességgel kiáramló égéstermék adja.
  • kvp #4
    "Elektromos gépet jelenleg csak propelleres meghajtásra lehet használni, azok pedig nem alkalmasak hangsebesség feletti használatra."

    A mai kereskedelmi turbofan-ek gyakorlatilag kis gazturbinas hajtomuvek egy nagy csoves ventillator (ducted fan) belsejeben. Ha a gazturbinat kozepen kicsereljuk egy elektromos motorra, akkor a gep nemcsak ugyanugy fog kinezni, de megfelelo legkori paratartalom mellett a modern turbofan-ekre jellemzo kondenzcsikot is huz maga mogott, csak valamivel csendesebb lesz.

    Ha meg tudjak oldani, hogy az aksik energiasurusege elegseges legyen a kereskedelmi repuleshez, akkor igazabol mar megoldott a hajtaslanc tobbi reszenek kerdese. A gond mindossze az, hogy ahogy a cikk is irja, az uj technologia tomeg/teljesitmeny aranya meg mindig 24x rosszabb mint a szenhidrogen alapu meghajtase. De legalabb mar nem 48x rosszabb mint az eddigi megoldasok.
  • Gabbbbbbbbbbbb #2
    Vizet bontasz a repülőn? Máshogy én sem tudom elképzelni, ezt meg még leírni is vicces.
  • inkvisitor #2
    Hogyan?
    Elektromos gépet jelenleg csak propelleres meghajtásra lehet használni, azok pedig nem alkalmasak hangsebesség feletti használatra. US tesztelt hangsebességre képes propellleres gépet de gyorsan felhagyott vele, mert még a pilóták is rosszul lettek a hangerőtől, nem beszélve a kiszolgáló személyzetről.
  • duke #1
    Csak ido kerdese es a hangsebeseg tobbszorosevel fognak repulni az elektromos repulogepek. Addigra mar az elektromos autok hatotavjat senki nem fogja figyelni, mert 2-3 ezer kilometert mindegyik tudni fog, artol, merettol, tipustol fuggetlenul.