211service.com
Et billigere batteri til hybridbiler
Det fremtidige marked for hybrid-elektriske køretøjer, i det mindste dem, der er overkommelige, er ikke nødvendigvis brolagt med lithium. Forskere i Australien har skabt, hvad der kunne kaldes et bly-syre-batteri på steroider, der er i stand til at yde lige så godt som de nikkel-metalhydridsystemer, der findes i de fleste hybridbiler, men til en brøkdel af prisen.
Går stadig: Test af en Honda Insight udstyret med en ny type bly-syre-batteri viste, at hybridbilen kan køre mere end 100.000 miles ved hjælp af den nye teknologi.
Det såkaldte UltraBattery kombinerer 150 år gammel bly-syre-teknologi med superkondensatorer, elektroniske enheder, der hurtigt kan absorbere og frigive store energiudbrud over millioner af cyklusser uden væsentlig nedbrydning. Som et resultat holder det nye batteri mindst fire gange længere end konventionelle bly-syre-batterier, og dets skabere siger, at det kan fremstilles til en fjerdedel af prisen på eksisterende hybrid-elektriske batteripakker.
I Det Forenede Kongerige i sidste uge oversteg en Honda Insight hybrid drevet af UltraBattery-systemet 100.000 miles på en testbane. Batterierne var stadig i perfekt stand ved afslutningen af testen, siger David Lamb, der leder forskningen i lavemissionstransport. Commonwealths videnskabelige og industrielle forskningsorganisation (CSIRO), Australiens nationale videnskabsagentur. Det, vi har, er et bly-syre-batteri, der er pænt og billigt, men som kan yde lige så godt eller bedre end nikkel-metalhydrid-teknologien, som vi ved er meget dyrt.
Blysyrebatterier, opfundet af den franske fysiker Gaston Plante i 1859, får ikke meget respekt i disse dage, på trods af at de er et afgørende element under motorhjelmen på de fleste køretøjer. De indeholder bly, så miljøforkæmpere kan ikke lide dem. De er tunge for den energi, de opbevarer - en dårlig egenskab for mobilapplikationer. Og de nedbrydes let, hvis de ikke cykles ordentligt. Faktisk har der ikke været større fremskridt inden for teknologien gennem årtier.
I mellemtiden fanger en nyere generation af batterier - især lithium-ion - investorers og bilproducenters opmærksomhed. Mange har forsøgt at forbedre blysyrebatteriet, men forbedringerne var normalt ikke så store eller de ekstra omkostninger værd, siger Malcolm Shemmans, grundlægger og præsident for BET Services, en udbyder af batteritesttjenester til bilindustrien.
For at kompensere for nogle af manglerne ved bly-syre-teknologien har mange tidligere forsøgt at supplere batterierne med superkondensatorer. I slutningen af 1990'erne hjalp Lamb for eksempel med at designe to hybridbiler, der brugte en 60-volt bly-syre-pakke og en separat 150-volt supercapacitor-pakke. Blysyresystemet gjorde det muligt for køretøjerne at køre i al-elektrisk tilstand i byen, mens superkondensatorerne gav bilerne det stød, der var nødvendigt for acceleration og evnen til hurtigt at absorbere energi fra bremsning.
Bilerne fungerede godt, men al den kraftelektronik, der var nødvendig for at styre de to strømsystemer, var tung og uoverkommelig dyr. I stedet for at behandle bly-syre-batterier og superkondensatorer som separate systemer, besluttede Lambs team at eliminere behovet for al ekstern elektronik og i stedet bygge superkondensatorerne direkte ind i batteriet. Grundlæggende var en af pladerne (den negative elektrode) i bly-syre-batteriet halvt af bly og halvdelen af kulstof, hvilket gjorde batteriet til en superkondensator-bly-syre-hybrid.
CSIRO bragte designet til den japanske batteriproducent Furukawa Battery Company, som så potentiale i teknologien. Efter tre års samarbejde besluttede de to organisationer, at de kunne fremstille UltraBattery meget som konventionelle bly-syre-batterier og til lignende omkostninger.
I mellemtiden Axion Power International , i New Castle, PA, har også udviklet en ny type bly-syre batteri. Edward Buiel, teknisk chef hos Axion, siger, at bly-syre-batterier kan spille en væsentlig rolle i fremtiden for transport og energiforsyning. Desværre, tilføjer han, ser bilproducenterne ikke potentialet. Hvis du ikke er lithium-ion eller nikkel-metalhydrid, er de ikke interesserede. Det er frustrerende.
Buiel siger, at den typiske pris for en nikkel-metalhydrid-kraftpakke er $2.000 og tæt på $5.000 i detailhandlen. En sammenlignelig blysyre kan være i størrelsesordenen $1.000 i lav volumen og betydeligt mindre i høj volumen, siger han. Det er et batteri, hvor forbrugeren kan se nok brændstofbesparelser til en tilbagebetaling om et år eller to.
På trods af bilindustriens modvilje mod at omfavne teknologien, er Lamb overbevist om, at der i 2010 vil være nogle japanskfremstillede hybridbiler på markedet, der tilbyder UltraBattery-muligheden.
Axion kan dog have noget at sige om det. Vi mener bestemt, at denne teknologi er et glimrende valg til hybrid-elbiler, siger Buiel. Der er en masse intellektuel ejendom på dette område, og det meste af det ejes af Axion. Det er klart, hvis vi føler, at nogen krænker vores patent, vil vi forsvare det kraftigt. Han siger, at Axion planlægger at lancere et demonstrationsprojekt i Nordamerika i år, som vil teste snesevis af hybridbiler eftermonteret med bly-kulstof-batterier.