Nola funtzionatzen du auto elektrikoen bateriak?

Litio-ioizko bateria batek edozein ibilgailu elektriko elikatzen du. Hasieratik, ibilgailu elektrikoen merkatuan erreferentziazko teknologia gisa finkatu da. Nola dabil? IZI by EDF sareko espezialistek ibilgailu elektrikoaren bateriaren funtzionamenduari, ezaugarriei, abantailak eta desabantailei buruzko informazio eguneratua emango dizute.

Laburpena

Nola funtzionatzen du ibilgailu elektrikoen bateriak?

Lokomotora batek gasolina edo diesela erabiltzen badu energia gisa, orduan hau ez da ibilgailu elektrikoetan aplikatzen. Autonomia ezberdineko bateriaz hornituta daude, kargatzeko gune batean kargatu behar dena.

Ibilgailu elektriko bakoitzak hainbat bateria ditu:

• Bateria gehigarria;
• Eta trakzio bateria bat.

Zein da haien zeregina eta nola funtzionatzen duten?

Bateria gehigarria

Irudi termiko batek bezala, ibilgailu elektriko batek bateria gehigarri bat du. 12 V-ko bateria hau autoen osagarriak elikatzeko erabiltzen da.

Bateria honek hainbat ekipo elektrikoren funtzionamendu zuzena ziurtatzen du, hala nola:

• Leiho elektrikoak;
• Irratia ;
• Ibilgailu elektriko baten hainbat sentsore.

Horrela, ibilgailu elektriko baten bateria osagarriaren funtzionamendu txarrak zenbait matxura eragin ditzake.

Trakzio bateria

Ibilgailu elektrikoaren elementu zentralak, trakzio bateriak, funtsezko eginkizuna betetzen du. Izan ere, kargatutako energia gordetzen du kargatzeko geltokian eta motor elektrikoari energia ematen dio bidaiatzen duzun bitartean.

Trakzio bateria baten funtzionamendua nahiko konplexua da, beraz, elementu hau ibilgailu elektrikoaren osagai garestienetako bat da. Kostu horrek, gainera, mundu osoan elektromugikortasunaren garapena oztopatzen du gaur egun. Saltzaile batzuek trakzio-baterien alokairu-kontratua eskaintzen dute ibilgailu elektriko bat erostean.

Litio-ioizko bateria da ibilgailu elektrikoetan gehien erabiltzen den bateria mota. Iraunkortasuna, errendimendua eta segurtasun mailagatik, benetan erreferentziazko teknologia da fabrikatzaile gehienentzat.

Hala ere, ibilgailu elektrikoentzako bateria mota desberdinak daude:

• Nikel kadmioko bateria;
• Nikel-metal hidruroko bateria;
• Litiozko bateria;
• Li-ioizko bateria.

Ibilgailu elektrikoentzako bateria ezberdinen abantailen laburpena taula

Pila mota desberdinak	Abantailak
Kadmio-nikela	Bateria arina eta bizitza zerbitzu bikainarekin.
Nickel metal hidruroa	Bateria arina, kutsadura gutxikoa eta energia biltegiratzeko ahalmen handikoa.
lithium	Karga eta deskarga egonkorra. Tentsio baloratu altua. Masa eta energia bolumetriko dentsitate esanguratsua.
Litio ioia	Energia espezifiko eta bolumetriko handia.

Ibilgailu elektrikoentzako hainbat bateriaren desabantailen laburpena

Pila mota desberdinak	Mugak
Kadmio-nikela	Kadmioaren toxikotasun maila oso altua denez, material hau ez da gehiago erabiltzen.
Nickel metal hidruroa	Materiala garestia da. Hozte-sistema behar da kargaren proportzioan tenperatura igoera konpentsatzeko.
lithium	Litioaren birziklapena oraindik ez dago guztiz menperatzen. Energiaren kudeaketa automatizatua egon beharko litzateke.
Litio ioia	Sukoitasun-arazoa.

Bateriaren errendimendua

Motor elektrikoaren potentzia kilowattetan (kW) adierazten da. Kilowatt-ordu batek (kWh), berriz, ibilgailu elektriko baten bateriak eman dezakeen energia neurtzen du.

Motor termiko baten potentzia (zaldi-potentzian adierazia) motor elektriko baten potentziarekin aldera daiteke, kW-tan adierazita.

Hala ere, bateriaren iraupen luzeena duen ibilgailu elektriko batean inbertitu nahi baduzu, kWh-ko neurketara jo beharko duzu.

Bateriaren bizitza

Zure ibilgailu elektrikoaren modeloaren arabera, bere autonomia 100 eta 500 km bitartekoa izan daiteke batez beste. Izan ere, bateria baxua nahikoa da ibilgailu elektrikoa egunero erabiltzeko, haurrak eskolara edo inguruan lanera eramateko. Garraio mota hau merkeagoa da.

Sarrerako edo erdi mailako modeloez gain, askoz garestiagoak diren goi mailako modeloak ere badaude. Kotxe hauen prezioa bateriaren errendimenduak eragiten du neurri handi batean.

Dena den, ibilgailu elektriko mota honek 500 km-ra arte egin dezake gidatzeko estiloaren, errepide motaren, eguraldiaren eta abarren arabera.

Bidaia luze batean zure bateriaren autonomia gordetzeko, IZI by EDF sareko profesionalek, bereziki, gidatzeko malgua aukeratzea eta azelerazio azkarregia saihestea gomendatzen dizute.

Bateria kargatzeko denbora

IZI by EDF sareko profesionalak arduratuko dira, bereziki Ibilgailu elektrikoak kargatzeko guneen instalazioa ... Ezagutu zure ibilgailu elektrikorako bateriak kargatzeko dauden soluzio guztiak hauekin:

• Etxeko entxufea 220 V;
• Wallbox azkar kargatzeko entxufea;
• Eta kargatzeko gune azkarra.

Etxeko entxufea 220 V

Etxean, 220 V-ko entxufe bat instala dezakezu. Kargatzeko denbora 10 eta 13 ordu bitartekoa da. Ondoren, zure autoa gauean kargatu dezakezu egun osoan erabiltzeko.

Wallbox azkar kargatzeko entxufea

Kargatze azkarraren entxufea aukeratzen baduzu, Wallbox ere deitua, kargatzeko denbora laburtu egingo da:

• 4 orduz 32A bertsioan;
• 8 edo 10 orduz 16A bertsioan.

Kargatzeko gune azkarra

Kondominioko aparkalekuetan edo supermerkatu eta negozioetako aparkalekuetan, zure autoa kargatzeko geltokian ere karga dezakezu. Gailu honen kostua da, noski, altuena.

Hala ere, bateria kargatzeko denbora oso azkarra da: 30 minutu behar ditu.

Ibilgailu elektrikoen bateriak kargatzeko ekipoen prezioen laburpena

Bateria kargatzeko ekipo mota	Prezioa (instalazioa izan ezik)
Kargatzeko konektore azkarra	600 euro inguru
Kargatzeko gune azkarra	900 € inguru

Nola funtzionatzen du litio-ioizko bateriak?

Bateria mota honen funtzionamendu-printzipioa konplexua da. Elektroiak bateriaren barruan zirkulatzen dute, bi elektrodoen artean potentzial-diferentzia bat sortuz. Elektrodo bat negatiboa da, bestea positiboa. Elektrolito batean murgilduta daude: likido eroale ioniko batean.

Deskarga fasea

Bateriak ibilgailua elikatzen duenean, elektrodo negatiboak gordetako elektroiak askatzen ditu. Ondoren, elektrodo positibora konektatzen dira kanpoko zirkuitu baten bidez. Hau deskarga fasea da.

Kargatze fasea

Alderantzizko efektua gertatzen da bateria kargatzeko estazio batean edo entxufe elektriko sendotu bateragarri batean kargatzen denean. Horrela, kargagailuak transmititzen duen energiak elektrodo positiboan dauden elektroiak elektrodo negatibora transferitzen ditu. 

BMS bateriak: definizioa eta funtzionamendua

BMS (Battery Management System) softwareak trakzio bateria osatzen duten moduluak eta elementuak kontrolatzen ditu. Kudeaketa sistema honek bateria kontrolatzen du eta bateriaren iraupena optimizatzen du.

Bateria huts egiten duenean, gauza bera gertatzen da BMSarekin. Hala ere, EV fabrikatzaile batzuek BMS birprogramazio zerbitzua eskaintzen dute. Horrela, berrezartze bigun batek bateriaren egoera T denboran kontuan hartu dezake.

Zenbateraino da fidagarria auto elektrikoaren bateria?

Litio-ioizko bateria bere fidagarritasunagatik ezaguna da. Hala ere, kontuz, kargatzeko moduak, bereziki, bere iraunkortasuna eragin dezake. Gainera, bateriaren iraupena eta errendimendua hondatzen dira denborarekin kasu guztietan.

Auto elektriko bat matxuratzen denean, kausa oso gutxitan bateria da. Izan ere, neguan, azkar konturatuko zara zure auto elektrikoak ez duela arazorik abiarazteko, hotz egin arren, diesel lokomotora batek ez bezala.

Zergatik hondatzen dira litio-ioizko bateriak denborarekin?

Ibilgailu elektriko batek kilometro asko egiten dituenean, bateriaren errendimendua gutxitzen doa poliki-poliki. Orduan bi faktore ikusten dira:

• Bateriaren iraupena murriztu;
• Bateria kargatzeko denbora luzeagoa.

Zenbateraino zahartzen da ibilgailu elektrikoaren bateria?

Hainbat faktorek bateria baten zahartze-tasa eragin dezakete:

• Ibilgailu elektriko bat biltegiratzeko baldintzak (garaje batean, kalean, etab.);
• Gidatzeko estiloa (auto elektrikoarekin, gidatzea berdea hobe da);
• Kargatzeko maiztasuna kargatzeko gune bizkorretan;
• Gehien gidatzen duzun eremuko eguraldi-baldintzak.

Nola optimizatu ibilgailu elektriko baten bateriaren iraupena?

Arestian aipatutako faktoreak kontuan hartuta, trakzio-bateriaren iraupena optimizatu daiteke. Edozein unetan, fabrikatzaileak edo konfiantzazko hirugarren batek bateriaren SOH (osasun egoera) diagnostikatu eta neur dezake. Neurketa hau bateriaren egoera ebaluatzeko erabiltzen da.

SOHk proba egiteko momentuan bateriaren gehienezko edukiera eta berria zenean bateriaren gehienezko edukiera konparatzen du.

Ezabatzea: ibilgailu elektrikoaren bateriaren bigarren bizitza

Ibilgailu elektrikoaren sektorean litio-ioizko bateria botatzeko arazoa ibilgailu elektrikoetan arazo handi bat izaten jarraitzen du. Izan ere, EV bat diesel lokomotora bat baino garbiagoa bada (hidrokarburoen ekoizpenaren arazoa) energia iturri berriztagarriak erabiltzen dituelako, elektrizitatea, litioa berreskuratzea eta birziklatzea arazo bat da.

Arazo ekologikoak

Ibilgailu elektriko baten bateriak hainbat kilogramo litio eduki ditzake. Beste material batzuk erabiltzen dira, hala nola kobaltoa eta manganesoa. Hiru metal mota hauek meatzaritza eta prozesatzen dira bateriaren eraikuntzan erabiltzeko.

lithium

Ibilgailu elektrikoen baterien garapenean erabiltzen diren litio-baliabideen bi heren Hego Amerikako gatz basamortuetatik datoz (Bolivia, Txile eta Argentina).

Litioa erauzteko eta prozesatzeko ur kantitate handia behar da, eta ondorioz:

• Lurpeko urak eta ibaiak lehortzea;
• Lurzoruaren kutsadura;
• Eta ingurumenaren etenaldiak, esate baterako, bertako biztanleen intoxikazioak eta gaixotasun larriak areagotzea.

kobaltoa

Munduko kobalto ekoizpenaren erdia baino gehiago Kongoko meategietatik dator. Azken hauek bereziki nabarmentzen dira:

• Meatzaritzako segurtasun baldintzak;
• Kobaltoa ateratzeko haurren ustiapena.

Birziklapen sektorearen atzerapena: azalpenak

1991tik litio-ioizko bateria kontsumo-elektronikaren sektorean saldu bada, material horren birziklatze-bideak askoz beranduago hasi ziren garatzen.

Hasieran litioa birziklatzen ez bazen, hau da, batez ere:

• Bere erabilgarritasun handiari buruz;
• Bere erauzketa kostu baxua;
• Bilketa tasak nahiko baxuak izaten jarraitu zuen.

Dena den, elektromugikortasunaren gorakadarekin, hornikuntza-beharrak erritmo bizian aldatzen dira, horregatik birzirkulazio kanal eraginkor baten beharra dago. Gaur egun, batez beste, litiozko baterien %65 birziklatzen da.

Litioa birziklatzeko irtenbideak

Gaur egun, ibilgailu elektriko zaharkituak gutxi daude diesel lokomotorekin alderatuta. Horrek ibilgailuak eta erabilitako bateriaren osagaiak ia guztiz desmuntatzea ahalbidetzen du.

Horrela, litioa zein aluminioa, kobaltoa eta kobrea bildu eta birzikla daitezke.

Kaltetu gabeko bateriak beste zirkuitu bat jarraitzen dute. Izan ere, batzuetan gidariei errendimendu eta autonomia egokia emateko nahikoa potentzia sortzen ez dutenez, horrek ez du esan nahi funtzionatzen ez dutenik. Horrela, bigarren bizitza bat ematen zaie. Ondoren, erabilera geldirako erabiltzen dira:

• Eraikinetan energia iturri berriztagarriak (eguzkia, eolikoa, etab.) biltegiratzeko;
• Kargatzeko estazio azkarrak elikatzeko.

Energia-sektoreak oraindik ez du berrikuntzarik egin material horiei alternatibak aurkitzeko edo beste era batera lortzeko.

Auto elektrikoa kargatzeko gune bat instalatzea