Waqtigu waa sax, goobtuna waa sax, waxaana ku sugan dhammaan shirkadaha Shiinaha ee baabuurta korontada. Shiinuhu waxa uu u muuqdaa in uu noqday xudunta warshadaha baabuurta korontada ee aduunka.
Dhab ahaantii, gudaha Jarmalka, haddii cutubkaagu uusan bixinin tuunbooyinka dallacaadda, waxaa laga yaabaa inaad u baahato mid laftaada ah. albaabka laga galo. Si kastaba ha noqotee, waxaan had iyo jeer ka wada hadlaynaa sababta shirkado badan oo baabuur Jarmal ah aysan u samayn karin Tesla, mana adka in la helo sababaha hadda.
Sanadkii 2014, Professor Lienkamp oo ka tirsan Jaamacadda Farsamada ee Munich ayaa daabacay buug cusub "Status of Electricity Mobility 2014", kaas oo bilaash ah oo u furan bulshada, wuxuuna yiri: "In kasta oo baabuurta korontada ay cillado kala duwan leeyihiin, weligay ma arag baabuur waxay hore u leedahay dhaqdhaqaaqa korantada. Darawalkii baabuurka, dib u gal laabta baabuurka dhaqanka. Xataa baabuurka ugu badan ee korontadu waxa uu ku keenayaa farxadda wadista, kaas oo aan la barbar dhigi karin gaadhi shidaal”. Baabuurka noocaan ah wuxuu runtii ka dhigi karaa milkiilaha gaariga inuusan dib u cusboonaysiin Ku soo celinta gacmaha baabuurta dhaqameed?
Sida aynu wada ognahay, wadnaha gaadhiga korontada ku shaqeeya waa baytariga.
Baabuur koronto oo caadi ah, marka la eego tijaabada heerka Yurub, isticmaalka tamarta 100 kiiloomitir waa qiyaastii 17kWh, taas oo ah, 17 kWh. Dr. Thomas Pesce waxa uu bartay isticmaalka tamarta ee baabuurta is haysta iyada oo la raacayo qaabka ugu wanaagsan. Iyadoo aan la tixgelin qiimaha, isticmaalka tamarta ugu fiican 100 kiiloomitir ee la helay iyadoo la adeegsanayo tignoolajiyada jira ayaa waxyar ka badan 15kWh. Tani waxay ka dhigan tahay in muddada gaaban, isku dayaya in la yareeyo isticmaalka tamarta adoo hagaajinaya waxtarka baabuurka laftiisa, xitaa iyada oo aan la tixgelineynin kharashka dheeraadka ah, saameynta tamarta tamarta waa mid yar.
Tusaale ahaan u soo qaado batteriga 85kWh ee Tesla. Masaafada wadista magaca ah waa 500km. Haddii isticmaalka tamarta laga dhigo 15kWh/100km iyadoo la adeegsanayo dadaallo kala duwan, masaafada wadista waxaa la kordhin karaa 560km. Sidaa darteed, waxa la odhan karaa nolosha batteriga ee baabuurka ayaa la mid ah awoodda batteriga, iyo isku dheelitirka saamiga waa mid go'an. Marka laga eego aragtidan, isticmaalka baytariyada leh cufnaanta tamarta sare (labada tamarta Wh / kg miisaanka halbeegga iyo tamarta Wh / L halbeegga halbeegga ayaa loo baahan yahay in la tixgeliyo) waa muhiimad weyn si loo hagaajiyo waxqabadka baabuurta korontada, sababtoo ah baabuurta korontada ku shaqeeya, batarigu waxa uu ka kooban yahay qayb weyn oo ka mid ah miisaanka guud.
Dhammaan noocyada baytariyada lithium-ion waa baytariyada aadka loo filayo iyo kuwa ugu isticmaalka badan. Beteriyada lithium-ka ee baabuurta lagu isticmaalo waxaa ka mid ah batari ternary nickel cobalt lithium manganate (NCM), nickel cobalt lithium aluminate batari (NCA) iyo lithium iron phosphate batari (LPF).
1. Nickel-cobalt lithium manganate ternary baytari NCMwaxaa isticmaala baabuur badan oo koronto ah oo dibadda ah sababtoo ah heerka wax soo saarka kulaylka hooseeya, xasilloonida wanaagsan, cimri dheer, iyo cufnaanta tamarta ee 150-220Wh / kg.
2. NCA nikkel-cobalt aluminate baytari lithium
Tesla waxay isticmaashaa baytarigan. Cufnaanta tamarta ayaa aad u sareysa, 200-260Wh/kg, waxaana la filayaa in ay gaarto 300Wh/kg dhawaan. Dhibaatada ugu weyn ayaa ah in Panasonic kaliya ay soo saari karto baytarigan hadda, qiimuhu waa sarreeyaa, badbaadadana waa tan ugu xun ee saddexda baytari ee lithium, kaas oo u baahan kuleylka waxqabadka sare leh iyo nidaamka maareynta baytariga.
3. LPF lithium iron phosphate baytari Ugu dambayn, aynu eegno baytariga LPF ee inta badan loo isticmaalo baabuurta gudaha. Khasaaraha ugu weyn ee batteriga noocaan ah ayaa ah in cufnaanta tamarta aad u yar tahay, taas oo gaari karta kaliya 100-120Wh/kg. Intaa waxaa dheer, LPF sidoo kale waxay leedahay heerka is-daynta sare. Midkan midna ma rabaan kuwa sameeya EV. Qaadashada baahsan ee LPF ee Shiinaha waxay u egtahay is-afgarad ay sameeyeen soo-saareyaasha gudaha ee maaraynta batteriga qaaliga ah iyo nidaamyada qaboojinta - baytariyada LPF waxay leeyihiin xasillooni iyo badbaado aad u sarreeya, waxayna hubin karaan hawlgal xasilloon xitaa nidaamyada maaraynta batteriga liita iyo nolosha batteriga dheer. Faa'iidada kale ee ay keentay sifadan ayaa ah in baytariyada LPF qaarkood ay leeyihiin cufnaanta awoodda dareeraha ah ee aad u sarreeya, taas oo hagaajin karta waxqabadka firfircoonida baabuurta. Intaa waxaa dheer, qiimaha baytariyada LPF waa mid aad u hooseeya, sidaas darteed waxay ku habboon tahay istiraatijiyadda hoose ee hadda iyo qiimaha jaban ee baabuurta korontada ee gudaha. Laakiin haddii si xoog leh loo horumarin doono sida tignoolajiyada batteriga mustaqbalka, weli waxaa jira calaamad su'aal.
Intee in le'eg ayay tahay in batteriga celceliska baabuurka korontada uu ahaado? Ma xirmo baytari ah oo ay ku jiraan kumanaan baytariyada Tesla oo taxane ah oo barbar socda, mise baakidh batari lagu dhisay dhawr baytari oo waaweyn oo BYD ah? Tani waa su'aal aan cilmi-baaris ku jirin, mana jirto hadda jawaab sugan. Kaliya sifooyinka xirmada batteriga ee ka kooban unugyo waaweyn iyo unugyo yaryar ayaa halkan lagu soo bandhigay.
Marka batarigu yar yahay, wadarta guud ee aagga kulaylka batteriga ayaa noqon doona mid aad u weyn, heerkulka batteriga oo dhanna si wax ku ool ah ayaa loo xakameyn karaa iyada oo loo marayo naqshad kuleyl macquul ah si looga hortago heerkulka sare inuu soo dedejiyo oo uu ka leexiyo nolosha batteriga. Guud ahaan, cufnaanta tamarta iyo tamarta baytariyada leh awood yar ayaa noqon doona mid sare. Ugu dambeyntii, iyo ka sii muhiimsan, guud ahaan marka la hadlo, tamarta yar ee hal batterigu leeyahay, ayaa sare u qaadaya badbaadada baabuurka oo dhan. Baakidh batari ah oo ka kooban tiro badan oo unugyo yaryar ah, xataa haddii hal unug fashilmo, dhibaato badan ma keenayso. Laakiin haddii ay dhibaato ka jirto gudaha batteriga awoodda weyn leh, khatarta badbaadada ayaa aad uga weyn. Sidaa darteed, unugyada waaweyni waxay u baahan yihiin qalab ilaalin dheeraad ah, taas oo sii yaraynaysa cufnaanta tamarta xirmada batteriga ee ka kooban unugyo waaweyn.
Si kastaba ha noqotee, xalka Tesla, khasaaruhu sidoo kale waa cad yahay. Kumanaan baytariyadu waxay u baahan yihiin nidaam maarayn baytari oo aad u adag, kharashyada dheeraadka ahna lama dhayalsan karo. BMS (Nidaamka Maareynta Battery) ee loo isticmaalo Volkswagen E-Golf, module-hoosaad awood u leh inuu maamulo 12 baytari, qiimihiisu waa $17. Marka loo eego qiyaasta tirada baytariyada ay isticmaasho Tesla, xitaa haddii qiimaha BMS ee iskood u horumaray uu yar yahay, qiimaha maalgashiga Tesla ee BMS wuxuu ka badan yahay 5,000 US dollars, oo ka dhigan in ka badan 5% kharashka baabuur dhan. Marka laga eego dhinacan, lama odhan karo baytariga weyni ma fiicna. Haddii ay dhacdo in qiimaha BMS aan si weyn hoos loogu dhigin, xajmiga batteriga waa in lagu go'aamiyaa iyadoo loo eegayo booska baabuurka.
Sida tignoolajiyada kale ee muhiimka ah ee baabuurta korantada, matoorku wuxuu inta badan noqdaa udub dhexaadka doodaha, gaar ahaan mashiinka cabbirka qaraha ee Tesla oo leh waxqabadka baabuurta isboortiga, taas oo xitaa aad uga yaab badan (awoodda ugu sarreysa ee Model S motor waxay gaari kartaa in ka badan 300kW, ugu badnaan torque waa 600Nm, awoodda ugu sarreysana waxay ku dhowdahay awoodda hal matoor ee EMU-xawaare sare leh). Qaar ka mid ah cilmi-baarayaasha warshadaha baabuurta Jarmalka ayaa faallo ka bixiyay sidan soo socota:
Tesla ku dhawaad waxba ma isticmaalo marka laga reebo qaybaha caadiga ah (jidhka aluminium,mishiinka asynchronous ee kicinta, tignoolajiyada chassis caadiga ah ee hawo lehka joojinta, ESP iyo nidaamka biriiga caadiga ah oo leh bamka faaruqinta korontada, unugyada laptop-ka iwm.)
Tesla waxay isticmaashaa dhammaan qaybaha caadiga ah, jirka aluminium, matoorada asynchronous, qaab dhismeedka baabuurka caadiga ah, nidaamka biriiga iyo batteriga laptop iwm.
Hal-abuurnimada kaliya ee dhabta ahi waxay ku jirtaa tignoolajiyada isku xidhaysa batterigaUnugyada, kuwaas oo adeegsada fiilooyinka isku-xidhka ah ee Tesla uu leeyahay patent, iyo sidoo kale baytarinidaamka maaraynta ee lagu shidi karo "hawada", taasoo la micno ah ingaadhigu uma baahna inuu u kaxeeyo aqoon iswaydaarsi si uu u helo cusboonaysiinta software-ka.
Hal-abuurnimada kaliya ee Tesla waxay ku jirtaa maaraynta baytariga. Waxay isticmaalaan fiilo batari gaar ah, iyo BMS oo awood u siinaya isku xidhka wireless-ka tooska ah iyada oo aan loo baahnayn in dib loogu noqdo warshadda si loo cusbooneysiiyo software-ka.
Dhab ahaantii, matoorka asynchronous cufnaanta awoodda sare ee Tesla maaha mid cusub. Qaabka ugu horreeya ee Tesla ee Roadster-ka, wax-soo-saarka Tomita Electric ee Taiwan ayaa loo isticmaalaa, iyo xaddidaadyadu aad ugama duwana cabbirrada lagu dhawaaqay Model S. Cilmi-baarista hadda, aqoonyahannada gudaha iyo dibedda waxay leeyihiin naqshado qiimo jaban, awood sare leh. matoorada si degdeg ah loo gelin karo wax soo saarka. Marka marka la eego goobtan, iska ilaali khuraafaadka Tesla - Matoorada Tesla ayaa ku filan, laakiin ma fiicna in qof kale uusan dhisi karin.
Noocyo badan oo matoor ah, kuwa sida caadiga ah loo isticmaalo baabuurta korantada ayaa ah inta badan matoorrada iswada-jirka ah (sidoo kale loo yaqaan matoorada induction), matoorada isku-dhafka ah ee dibadda ka kacsan, matoorada synchronous magnet joogto ah iyo matoorrada isku-dhafka ah. Kuwa aaminsan in saddexda matoor ee ugu horreeya ay leeyihiin xoogaa aqoon ah oo ku saabsan gawaarida korontada waxay yeelan doonaan fikrado aasaasi ah. Matoorada asynchronous waxay leeyihiin qiimo jaban iyo isku halaynta sare, matoorada isku midka ah ee magnet-ka joogtada ah waxay leeyihiin cufnaanta awoodda sare iyo waxtarka, cabbir yar laakiin qiimo sarreeya, iyo xakamaynta qaybta xawaaraha sare ee adag. .
Waxaa laga yaabaa inaad wax yar ka maqashay matoorada isku-dhafka ah, laakiin dhawaanahan, alaab-qeybiyeyaal badan oo Yurub ah ayaa bilaabay inay bixiyaan matooradaas. Cufnaanta korantada iyo waxtarka ayaa ah mid aad u sarreeya, awoodda culeyskuna waa mid xooggan, laakiin xakameyntu maaha mid adag, taas oo aad ugu habboon gawaarida korontada.
Ma jiraan wax gaar ah oo ku saabsan matoorka. Marka la barbar dhigo matoorka isku midka ah ee magnet-ka joogtada ah, marka lagu daro magnets-ka joogtada ah, rotor-ku wuxuu sidoo kale ku darayaa dabeylo xamaasad leh oo la mid ah mashiinka dhaqameed ee isku midka ah. Matoorka noocan oo kale ah ma aha oo kaliya inuu leeyahay cufnaanta awoodda sare ee uu keeno magnet joogto ah, laakiin sidoo kale wuxuu hagaajin karaa goobta magnetic sida waafaqsan baahida iyada oo loo marayo dabaysha xiisaha, kaas oo si fudud loo xakameyn karo qayb kasta oo xawaare ah. Tusaalaha caadiga ah waa mashiinka taxanaha HSM1 ee ay soo saartay BRUSA ee Switzerland. Qallooca sifaha HSM1-10.18.22 waa sida ka muuqata shaxanka hoose. Awoodda ugu badan waa 220kW, qulqulka ugu badanna waa 460Nm, laakiin muggaagu waa 24L oo keliya (30 cm dhexroor iyo 34 cm oo dherer ah) wuxuuna culeyskiisu yahay 76kg. Cufnaanta awoodda iyo cufnaanta qulqulka ayaa asal ahaan la mid ah alaabta Tesla. Dabcan, qiimuhu ma jabna. Matoorkani waxa uu ku qalabaysan yahay beddelka soo noqnoqda, qiimihiisuna waa ku dhawaad 11,000 oo Yuuro.
Baahida loo qabo baabuurta korantada, ururinta tignoolajiyada matoorku waa qaan ku filan. Waxa hadda maqan waa matoor si gaar ah loogu talagalay baabuurta korontada ku shaqeysa, ee ma ahan tignoolajiyada lagu sameeyo matoorka noocaan ah. Waxaa la aaminsan yahay in biseylka iyo horumarka suuqa uu tartiib tartiib u socdo in matoorada leh cufnaanta awoodda sare ay noqon doonto mid aad u caan ah, oo qiimihiisu uu noqon doono mid aad ugu dhow dadka.
Baahida loo qabo baabuurta korantada, hadda waxaa jira matoor la'aan si gaar ah loogu talagalay baabuurta korontada. Waxaa la aaminsan yahay in biseylka iyo horumarka suuqa uu tartiib tartiib u socdo in matoorada leh cufnaanta awoodda sare ay noqon doonto mid aad u caan ah, oo qiimihiisu uu noqon doono mid aad ugu dhow dadka.
Cilmi-baarista baabuurta korontada waxay u baahan tahay inay ku soo noqoto nuxurka. Nuxurka baabuurta korontadu waa gaadiid badbaado leh oo la awoodi karo, maaha shaybaadhka tignoolajiyada guurguura, qasabna uma baahna in la isticmaalo tignoolajiyada ugu casrisan uguna moodada badan. Falanqaynta ugu dambaysa waa in la qorsheeyaa oo loo qaabeeyaa hadba baahida gobolka.
Soo ifbaxa Tesla ayaa dadka tusay in mustaqbalka ay tahay inay ka tirsan yihiin baabuurta korontada. Sida ay u ekaan doonaan baabuurta korontada mustaqbalka iyo booska uu Shiinuhu ku qabsan doono warshadaha baabuurta korontada mustaqbalka ayaan weli la garanayn. Tani sidoo kale waa soo jiidashada shaqada warshadaha: si ka duwan sayniska dabiiciga ah, xitaa natiijada lama huraanka ah ee lagu tilmaamay sharciyada sayniska bulshada waxay u baahan tahay dadka si ay u gaaraan sahaminta adag iyo dadaalka!
(Qoray: Musharaxa PhD ee injineernimada baabuurta korontada ee Jaamacadda Farsamada ee Munich)
Waqtiga boostada: Mar-24-2022