Lars Barkler Direktør, Lithium Balance A/S

Præsentationer af emnet: "Lars Barkler Direktør, Lithium Balance A/S"— Præsentationens transcript:

1 Lars Barkler Direktør, Lithium Balance A/S
Batterier til elbiler Lars Barkler Direktør, Lithium Balance A/S

2 LiTHIUM BALANCE “Breakthrough innovation for improved performance
of battery driven applications” Vi fokuserer på Lithium-ion batteriteknologi Højeste energi densitet Kræver konstant overvågning og styring Vi laver Batteri-styresystemer Optimerer lithium batteripakkens ydeevne: Sikker op- og afladning Hurtig cellebalancering – altid 100% kapacitet Fuld data log for at styre garanti-eksponering

3 Elbiler kun aktuelt pga. lithium batteriets høje energidensitet
Rækkevidde per opladning Bly 40 km Li-ion 160 km Bly 65 km Li-ion 200 km Li-ion 170 km Li-ion 150 km Bly : opfundet 1859 – i bilbranchen meget anvendt som startbatteri. Billigt, kort levetid, lavt energiindhold NiCd : opfundet 1912 – i dag ved at blive forbudt i europa NiMH : kommercialiseret sidst i 1980’erne – ingen memoryeffekt – god i high power applikationer, men energiindhold for lavt til elbiler. Det mest udbredte batteri i hybridbiler Li-ion: opfundet i 1973 – kommercialiseret af Sony i 2001 – mest anvendte batteri i portable electronics. Manganese og phosphate typerne mest anvendelige til elbiler pga. højere sikkerhed.

4 Typisk batteripakke til elbiler
EnerDel pakke til Think City Antal celler 384 Spændingsområde V Nominel kapacitet 74 Ah Total energi 26 kWh Volumen 222 Liter Vægt 285 kg Energi, pakkeniveau 91 Wh/kg Anslået pris kr

5 Lithium batteriet har mange fordele ift. andre teknologier
Bly-syre NiMH Lithium typer Energi densitet 30-50 Wh/kg Wh/kg Wh/kg Levetid (cykler) Ladetid Langsom Hurtigere (50%) Hurtigst (50-100%) Overladning Høj tolerance Lav tolerance Meget følsom Afladningshastighed Lav (0,2C) Medium (0,5C) Høj (1C) Temperaturfølsomh. Høj Medium Lav Vedligehold Ingen Miljø Giftig Mildt giftigt Ugiftigt Bremsestrøm Sjat ladning Nej Ja Prisniveau

6 Det ideelle lithium batteri til elbiler findes endnu ikke
Battericellen indeholder et antal positive og negative elektroder i en elektrolyt, som producerer en elektrisk ladning ved en elektrokemisk reaktion Cellens egenskaber bestemmes af valget at kemi i anode og katode Anode/Katode Grafit/Cobolt Grafit/Mangan Grafit/Fosfat Titanat/Mangan Power (W/kg) Medium Høj Energy (Wh/kg) 90-115 60-75 Safety (stabilitet) Mindst Rimelig God Bedst Life (cycles) 2000 1000 >3000 >5000 Cost Lav

7 Men energidensiteten bliver løbende forbedret
Eksempel fra Lithium batterier til forbruger elektronik: For elbilbatterier forventes lignende forbedring til ~250 Wh/kg Afløsere for Li-ion batterier er endnu kun på forskningsstadiet F.eks. Metal-luft batterier/brændselsceller: Wh/kg

8 Og der er gode muligheder for prisfald
Historisk er priserne faldet kraftigt hvert år Billigere materialer og øget produktion vil reducere priserne yderligere Batteriet vil dog fortsat være bilens dyreste komponent

9 Ladning: Batteribegrænsninger
Ladehastighed (A) bestemmes af: Batteritype (C) Nogle kemier tåler hurtige ladning end andre Batteriets kapacitet (Ah) Lav kapacitet: lav ladestrøm Høj kapacitet: høj ladestrøm Batteriets ladetilstand (V) Tæt på tom/fuld: langsom ladning Her imellem: hurtig ladning Afvigelser fra den ideelle ladeprofil koster levetid og evt. sikkerhed Hurtig- og lynladning er reelt kun muligt op til 70-80% SOC P1 Startup P2 Pre-charge If deeply discharged P4 Cell-balance and top-off charge P3 Bulk-charge P5 Charge complete

10 Ladning: Koncepter for elbiler
De fleste elbiler er født med en on-board lader – 10-16A Hurtig ladning sker typisk fra eksterne, kraftige ladestandere Lynladning kræver særlige batterityper (titanat) – ses sjældent Batteriskifte kræver at bilen er designet til det (Renault/Better Place) Ladeform Elnettets kapacitet Faser Effekt (kW) Relativ ladetid Typisk ladetid Lokation Normal 10A 13A 1 2,3 3,0 100% 77% 4-8 timer Carport Gaden Hurtig 16A 32A 64A 3 11,1 22,2 43,6 21% 10% 5% ½-3 timer P-pladser P-huse Arbejdspladser Lyn A 0,5-1% <10 minutter ”tank-stationer” Batteriskifte ? 1-2 minutter