/transport

Ny type blybatteri til hybridbiler på vej

Udvikling af ny batteriteknologi med indbygget superkapacitor betales gennem efterspørgslen af gammeldags bilbatterier.

Af Kent Krøyer, mandag 10. nov 2008 kl. 08:04

En nyudviklet batteritype, der er specielt egnet til hybridbiler, bliver nu til virkelighed, takket være en stor ordre på gammeldags blysyrebatterier.

Det nyudviklede blybatteri rummer en superkapacitor, som kan opfange bilers bremseenergi og levere den igen, når bilen skal accelerere.

Det er firmaet Axion Power International i New Castle i Pennsylvania, USA, som netop har fået en ordre på 92.250 traditionelle blybatterier til en stor, amerikansk batterifabrikant.

Selv om der er tale om gammeldags blybatterier, så er det betydningsfuldt. Ordren puster nemlig nyt liv i to støvede, men fuldt etablerede produktionslinier til blybatterier, som Axion havde stående. Den nye ordre giver en omsætning på over 30 millioner kroner over de kommende elleve måneder, og det giver firmaet økonomisk luft til modning og markedsføring af det nyudviklede specialbatteri.

Det teknisk nye er, at Axion Power har videreudviklet det traditionelle blybatteri ved at udskifte batteriets negative blyelektroder med en lidt mere kompliceret konstruktion, der består af aktivt kul.

Kulelektroden har meget stor overflade, og fidusen er, at elektroden virker som en serieforbundet superkapacitor, der kan oplades og aflades lynhurtigt.

Det betyder, at PbC-batteriet, som det kaldes, kombinerer blybatteriets lave produktionspris med muligheden for at opsamle bilers bremseenergi til efterfølgende accelerationer.

Batteriet egner sig ikke til rene, elektriske biler, da blybatterier ikke tåler fuldstændig afladning. Men der er velegnet til hybridbiler, som også har en forbrændingsmotor foruden elmotorerne i hjulene.

Axion har dog også arbejdet på det nye batteris evne til at tåle afladninger. Et normalt blybatteri til biler tåler kun at blive 90 procent afladet 300-500 gange med en konstant op- og afladningscyklus på syv timer.

Men prototyper af det nye PbC-batteri har foreløbig modstået 1.600 af sådanne afladninger.

På den negative side fylder og vejer det nye batteri en anelse mere end det traditionelle blybatteri, set i forhold til energikapaciteten.

Dernæst er det tre gange så dyrt - nemlig cirka 3.000 kroner per kWh - hvor det gamle batteri koster cirka 1.000 kroner per kWh. Men det er stadig langt billigere end lithium-ion og nikkelmetalhydrid-batterier.

Og hvis man udregner prisen per hele afladningscyklus, kommer det nye batteri ind på en bekvem førsteplads foran både blybatterier, lithium-ion og nikkelmetalhydrid, skriver firmaet på sin hjemmeside.



10. nov 2008 kl 09:34

Benny Olsen

Midlertidig løsning...

Tja, ordren viser at der sker noget og det er jo positivt.

Næste tanke er, kan det bruges som midlertidig løsning til rene el-biler, indtil de "rigtige batterier" kommer fra fjernøsten?

Dette batteri egner sig nok kun som mindre batteri til hybrid køretøj, så forbrændings motoren lige kan slås fra i byzone.

Altså glimrende til at sikre ren luft i byzonen, som det er tiltænkt til, men for svagt og for dyrt til rene el-biler.


10. nov 2008 kl 09:41

John Larsson

Bremsning kræver effekt!

"Det betyder, at PbC-batteriet, som det kaldes, kombinerer blybatteriets lave produktionspris med muligheden for at opsamle bilers bremseenergi til efterfølgende accelerationer."

Superkondensatoren, som dimsen hedder på dansk, er en udmærket ting i ALLE elbiler til at levere høj effekt kortvarigt. Den er også bedre til at opsuge bremseenergi, men med en elektrisk motor/generator på fx 40-50 kW, bliver der ikke lagret meget af bremseenegien!


10. nov 2008 kl 09:51

Paul Christiansen

Re: Bremsning kræver effekt!

men med en elektrisk motor/generator på fx 40-50 kW, bliver der ikke lagret meget af bremseenegien!

Jo der gør, medmindre man hedder Brian, ikke kan holde afstand eller læse vejen, og iøvrigt kun har lært at lave katastrofe opbremsninger.


10. nov 2008 kl 11:18

John Larsson

Re: Re: Bremsning kræver effekt!

men med en elektrisk motor/generator på fx 40-50 kW, bliver der ikke lagret meget af bremseenegien!

Jo der gør, medmindre man hedder Brian, ikke kan holde afstand eller læse vejen, og iøvrigt kun har lært at lave katastrofe opbremsninger.

Jo, men når man ikke bruger bremserne ret meget, er der jo heller ikke så meget at genvinde! Der hvor jeg færdes mest (Storkøbenhavn) er der sørme ikke mange tilbage af din slags, men hvis du kender nogle flere, så lad os danne vores eget forsikringsselskab! ;-)


10. nov 2008 kl 11:56

Paul Christiansen

Re: Re: Re: Bremsning kræver effekt!

men med en elektrisk motor/generator på fx 40-50 kW, bliver der ikke lagret meget af bremseenegien!

Jo der gør, medmindre man hedder Brian, ikke kan holde afstand eller læse vejen, og iøvrigt kun har lært at lave katastrofe opbremsninger.

Jo, men når man ikke bruger bremserne ret meget, er der jo heller ikke så meget at genvinde! Der hvor jeg færdes mest (Storkøbenhavn) er der sørme ikke mange tilbage af din slags, men hvis du kender nogle flere, så lad os danne vores eget forsikringsselskab! ;-)


;-) Hej John!

Jeg er enig i at der er masser af brian´er derude.

Men regen kan indstilles til at motorbremse mere eller mindre, afhængig af bilmodel.

Således kan man opnå en betydelig "motorbremsning" hvis man motorbremser med hele 50 KW, blot ved at løfte foden fra speederen.

Jeg er derfor ikke enig i din konklusion "men når man ikke bruger bremserne ret meget, er der jo heller ikke så meget at genvinde!"

Du kan sagtens få en 50KW motor til at motorbremse så dine fossile medtrafikanter bagved er nødt til at træde på deres "fuel to heat and dust" converter.

Prøv at accelerer med 50KW, og du får en fornemmelse af hvor hurtigt du tilsvarende kan bremse. Oveni skal du lægge den bremseeffekt der kommer fra vind og rullemodstand.

At bremse med 50KW vil slet ikke være nødvendigt for gennemsnits bilisten ved en gennemsnits opbremsning.




10. nov 2008 kl 17:48

John Larsson

Re: Bremsning kræver effekt!


Prøv at accelerer med 50KW, og du får en fornemmelse af hvor hurtigt du tilsvarende kan bremse. Oveni skal du lægge den bremseeffekt der kommer fra vind og rullemodstand.


Du snupper jo MIN pointe lige ud mit tastatur, Paul! ;-)

Stort set ALLE biler kan nedbremses fra 100 km/h til stilstand på ca 50 m. Prøv lige at se hvilken hastighed du kan komme op på på samme distance. Hvis du kommer op på 100 km/h på 50 m, har du formentlig 1200 heste under hjelmen og trækkende sutter der er en halv meter brede!



At bremse med 50KW vil slet ikke være nødvendigt for gennemsnits bilisten ved en gennemsnits opbremsning.

Det er åbenbart ret nødvendigt for en gennemsnits københavnsk taxachauffør!


10. nov 2008 kl 22:10

Benny Olsen

Re: Re: Bremsning kræver effekt!

Stort set ALLE biler kan nedbremses fra 100 km/h til stilstand på ca 50 m.

Og det er forhåbentligt undtagelsen, at det skulle være nødvendigt.

Til den optimale opbremsning skal vi kunne styre motoren til at yde samme modstand, som dækket kan overføre til vejen.

Det med nedbremsning "forhåbentligt moderat" er et områede med rigtig store gevinster, væk med tromler skiver og belægninger som bliver slidte skæve eller ruster, væk med utætte bremserør, støj, og bremsestøv der bliver hængende i luften i flere dage.

Det ser ud til de har skabt et batteri som er nogenlunde modstandsdygtigt mod dybdeafladning, det interesante er så under hvilke temperatur og vibrationsforhold de har afladet og målt, og om de kan holde lækstrømen på samme niveau som på gængse blybatterier.

Det lyder som en blød mellemvare, men det kan jo ikke være helt tosset hvis nogen lige har bestilt 92.250stk af dem.

Det var måske mere effektivt at sammenbygge en superkapasitor på 1-2kwh med motoren, og så købe 20-30kwh af det billigste blybatteri, til udskiftning med et nyt jernbatteri om et par år?


11. nov 2008 kl 07:28

John Larsson

Re: Bremsning kræver effekt!

Stort set ALLE biler kan nedbremses fra 100 km/h til stilstand på ca 50 m.

Og det er forhåbentligt undtagelsen, at det skulle være nødvendigt.

Katastrofebremsninger til stilstand hører til undtagelserne, men at bremsernes fulde kapacitet udnyttes kortvarigt i retardationsforløbet er faktisk temmelig normalt for alle bilister! (Det er kun Paul Christiansen og mig der afviger lidt! ;-))

En bil hvis bremser har en kapacitet på 50 kW, skal man ikke prøve at få synet!


11. nov 2008 kl 07:35

Paul Christiansen

Re: Re: Bremsning kræver effekt!



En bil hvis bremser har en kapacitet på 50 kW, skal man ikke prøve at få synet!
¨

Hej John!

Kan se at vi har talt forbi hinanden.

Jeg taler selvfølgelig ikke om at de mekaniske bremser skal erstattes af 50KW motorbremsning.

Det jeg siger er at 50KW regen vil være rigeligt for 90% af bilisterne i 95% af tiden.

De sidste 5% hvor der katastrofe bremses, kan vi så bruge fuel to heat and dust converteren. ;-)


11. nov 2008 kl 09:17

John Larsson

Re: Re: Re: Bremsning kræver effekt!



Det jeg siger er at 50KW regen vil være rigeligt for 90% af bilisterne i 95% af tiden.

Og det er dét der er forkert, Paul! For det første er det ikke den tid man bremser, men den bremseenergi man formøbler, som er interessant. For det andet, 50 kW (ca 6-8 procent af bremsekapaciteten for en normal personbil) overskrides næsten hele tiden i normal bytrafik!


11. nov 2008 kl 10:20

Paul Christiansen

Re: Re: Re: Re: Bremsning kræver effekt!

Omvendt må jeg så sige at jeg er helt uenig med dig i at den bremse energi man formøbler, ikke i 95% af tiden, befinder sig indenfor 50KW rammen.....medmindre man hedder Brian.

Specielt i bytrafik hvor hastigheden er lav....bremseenergien vokser nemlig i anden potens med hastigheden, hvorfor den også aftager i anden potens med hastigheden. ;-).

Bremser du fra 50 kmt til 0 kmt, skal du altså kun opsamle 1/4 af den bremseenergi som du skal opsamle ved at bremse fra 100 kmt til 0 kmt i et lufttomt rum uden rullemodstand.

Med 50KW bremse effekt vil du altså kunne bringe bilen til stilstand på en fjerdedel af distancen, hvis udgangspunktet er 50 kmt, istedetfor 100 kmt.

Derudover udmærker el-motorer sig ved i korte perioder, som f.eks. en opbremsning, at kunne levere, og dermed også generere en effekt der er markant højere end den nominelle effekt, hvorfor en 50KW motor sagtens kan optage meget mere bremseenergi i korte perioder.

Denne her diskution falder i sidste ende på hvor hårdt man bremser.

Flere små fossile bybiler har idag ikke meget mere end en 50KW motor.

Så accelererer man maksimalt i en sådan bil fra 0 - 50 kmt, vil den tilbagelagte distance svare nogenlunde til den bremselængde man har fra 50 kmt - 0 kmt med 50 KW bremse effekt.

Holder man sig indenfor denne "ramme", vil man altså kunne bruge regen 100% af tiden.

Hvor meget af tiden man så kan holde sig indenfor denne ramme, hvor bremseeffekten ca. svarer til fuld acceleration i en lille bybil, bliver altså et spørgsmål om personlig kørestil....noget jeg ikke tror der findes nogen statistikker for, hvorfor vi nok kan diskutere det her fra nu af og til al evighed.

Går vi udover de 50KW som er forudsætningen for dette eksempel, vil en elmotor hvis nominelle effekt er 50 KW, som sagt kunne bremse med noget mere "in real life".

Herunder en tabel der viser hvordan bremselængden vokser med kvadratet på hastigheden.

http://autopedia.com/stuttgart...html


12. nov 2008 kl 00:52

Benny Olsen

Re: Re: Re: Re: Re: Bremsning kræver effekt!

Så accelererer man maksimalt i en sådan bil fra 0 - 50 kmt, vil den tilbagelagte distance svare nogenlunde til den bremselængde man har fra 50 kmt - 0 kmt med 50 KW bremse effekt.

Vil bilen nu også det, eller vil den bremse langt bedre?

Hvis vi gætter på at en ny el-bil er forhjulstrukket, så vil vægten på forhjulene under accelleration falde, det samme vil grebet i asfalten, forudsat normale teknikker i en lille bybil.

Under opbremsning vil en stor del af bilens vægt blive kastet ned mod bilens forhjul, med lang bedre vejgreb til følge.

I min verden er det i denne sammenhæng underordnet hvor mange kw motoren kan trække med, men den skal kunne optage bremse energien og hælde en del af den tilbage på batteriet, og den skal kunne optage resten som varme uden at lade sig påvirke af det.

Ovenstående postulater burde være fulgt af eksempler.
Hvor meget energi representerer 1200kg stål med 100kmh?
Hvis den energi skal absorberes indenfor de næste 50m, hvor mange w skal så maksimalt kunne optages på et givet tidspunkt, og vil det være en lineær funktion?
Vil vores nye blybatteri klare mosten, og hvor heftigt skal kablerne isåfald dimensioneres?


12. nov 2008 kl 07:24

Paul Christiansen

Re: Re: Re: Re: Re: Re: Bremsning kræver effekt!

Hej Benny!

Kan se at du har overset ordet "nogenlunde".

Derudover har du også misset pointen, som ikke var at beskrive om en bil accelerer ligeså hurtigt som den bremser med 50 KW.

Pointen var at give folk en fornemmelse af "nogenlunde" hvor meget 50KW bremseeffekt er, idet man "nogenlunde" vil blive smidt ligeså meget frem i selen ved 50KW bremseeffekt, som man bliver smidt tilbage i sædet ved 50KW acceleration i den samme bil, som forøvrigt var en lille bybil i eksemplet her, hvilket tilfældigvis også stemmer godt overens med størrelsen på de første små elbiler der kommer.

Derefter skulle folk gerne have en fornemmelse af om de som oftest bremser mere eller mindre end 50KW, hvis de har en lille bybil.

Bremser de som oftest mere end 50KW i deres lille bybil, vil jeg personligt betegne dem som Brian´er.




12. nov 2008 kl 09:08

John Larsson

Re: Bremsning kræver effekt!


Med 50KW bremse effekt vil du altså kunne bringe bilen til stilstand på en fjerdedel af distancen, hvis udgangspunktet er 50 kmt, istedetfor 100 kmt.

Ja for at bremse, kan man (hvis man ikke færdes i bjerge!) kortvarigt overbelaste en 50 kW generator med en faktor 2-3. Det går dog fælt ud over virkningsgraden, og da du hele tiden nævner "regen", skal du bare tænke på, at den energi man genvinder i praksis bliver "jordnødder"! Genvinding af elektrisk genereret bremseenergi ER stadig ikke andet end et miljøflippet salgsargument! Bremsekapaciteten skal for normal personbil være mindst 600-800 kW for at beholde dagens standarder og batterierne er stadig uegnede til at lagre hidsige strømtoppe. Det bliver noget bedre med en rigtig superkondensator, men en bremsekapacitet på fx 50 kW vil aldrig kunne godkendes!

Den bedste metode til genvinding af bremseenergien er via en pneumatisk trykakkumulator, men så er vi inde på ekstra drivkomponenter, som desuden er forbandet dyre og vedligeholdelseskrævende!


12. nov 2008 kl 09:55

Paul Christiansen

Re: Re: Bremsning kræver effekt!

Hej John!

Skal vi lige gå tilbage engang, og kigge på din åbning af denne diskution.

du sagde.

" men med en elektrisk motor/generator på fx 40-50 kW, bliver der ikke lagret meget af bremseenegien! "

- 50 KW er rigeligt til at opsamle 100% af bremseenergien i over 90% af tiden ved bykørsel i en lille bybil, medmindre man hedder Brian.

En påstand vi kan diskutere fra nu af og til al evighed, fordi den helt afhænger af kørestil, der som nævnt ikke findes nogen statistikker over.

- At en elmotor kan bremse med mere end den nominelle effekt er ikke relevant i forhold til din påstand herover.

- At batterier er uegnede til at opsamle hidsige toppe er for det første ikke relevant når vi snakker 50KW, og ikke 600-800KW som du nu blander ind i diskutionen.

For det andet, og som en sidebemærkning, der ikke hører ind under denne diskution, kan jeg tilføje at 50KW ladeeffekt vil medføre at et 25KWh A123 batteri, som f.eks. Norske Think kan udstyres med, vil blive ladet med sølle 2C.

A123 batterier er godkendt til at blive ladet med 50C.

- Om det man genvinder i praksis er jordnødder, er for det første ikke korrekt, idet alle moderne elbiler genvinder et sted mellem 50 og 100% af bremseenergien, hele vejen rundt....motor - capacitor - motor.
Noget jeg har påvist utallige gange i vores utallige diskutioner om dette emne.

Derudover er formålet med regen ikke kun at lagre energi, det er også at spare på bremserne der koster penge, og producerer partikler.

Alle moderne elbiler har regen....hvis det ikke kunne betale sig, kan jeg love dig for at de ikke havde det.

Din påstand om at det er miljøflip, holder altså heller ikke vand.

- I selv samme tråd her, har jeg skrevet:

"Kan se at vi har talt forbi hinanden.

Jeg taler selvfølgelig ikke om at de mekaniske bremser skal erstattes af 50KW motorbremsning.
"
At du således fortsat blander katastrofe opbremsninger ind i billedet, viser at du enten ikke læser hvad jeg skriver, ikke formår at forstå hvad jeg skriver, eller ikke vil forstå hvad jeg skriver til dig.

- Din sidste påstand omkring pneumatiske trykakkumulatorer er udokumenteret, ligesom du ikke har defineret hvad "bedste" dækker over.

Under alle omstændigheder giver det ingen mening at lave penumatisk regen i en elbil, der i forvejen har alle komponenter for regen, og en total virkningsgrad på over 50% hele vejen rundt. motor - batteri - motor.

Og da slet ikke hvis det var peanuts vi snakkede om, som jo var din påstand. ;-)

Kære John!

Vi har diskuteret dette emne utallige gange, utallige gange har jeg tilbagevist dine forkerte påstande med bla. link henvisninger. Men kan se at du ikke har rykket dig en millimeter.

Jeg anser det derfor som som at have lange udsigter, at du nogensinde vil forstå hvordan moderne regen i elbiler virker.....måske lidt spildte kræfter at debattere dette emne med dig.




12. nov 2008 kl 10:27

John Larsson

Re: Bremsning kræver effekt!


Kære John!

Vi har diskuteret dette emne utallige gange, utallige gange har jeg tilbagevist dine forkerte påstande med bla. link henvisninger. Men kan se at du ikke har rykket dig en millimeter.

Ja, men det er nu dig der er stadig i disse diskussioner, Paul. Dine +50 procents genvinding er helt hen vejret, rene skivebordsteorier (bemærk vi taler om bremseenergigenvinding for rene elbiler, ikke de fordele der er ved hybridbiler med optimering af moment/omdrejningstal etc.), og desværre må jeg sige det samme om din akkumulatorviden, fx, hvad det koster at lagre en kWh! Dokumenter med henvisning til ordentlige forsøg og jeg skal nok rykke mig! ;-)


12. nov 2008 kl 12:44

Paul Christiansen

Re: Re: Bremsning kræver effekt!

Paul. Dine +50 procents genvinding er helt hen vejret

http://www.teslamotors.com/blo...p=58

"The energy conversion efficiencies from chemical to electrical (battery), DC current to AC current (inverter), electrical to mechanical (motor), and torque to force (transmission and wheels) are all quite high and work just as efficiently returning energy into the battery."

" the energy makes a full circle back into the battery and it gets converted twice for a net efficiency of at most 80% * 80% = 64%.
"

og desværre må jeg sige det samme om din akkumulatorviden, fx, hvad det koster at lagre en kWh!

"http://www.greencarcongress.co...uot;

"and is designed to perform reliably through one million or more deep charge/discharge cycles, which equates to more than 15 years of operational life."

http://www.maxwell.com/pdf/uc/....pdf

"For most uses the ultracapacitor efficiency is in
excess of 98%."


12. nov 2008 kl 14:18

John Larsson

Re: Bremsning kræver effekt!

Paul. Dine +50 procents genvinding er helt hen vejret

http://www.teslamotors.com/blo...p=58

"The energy conversion efficiencies from chemical to electrical (battery), DC current to AC current (inverter), electrical to mechanical (motor), and torque to force (transmission and wheels) are all quite high and work just as efficiently returning energy into the battery."

" the energy makes a full circle back into the battery and it gets converted twice for a net efficiency of at most 80% * 80% = 64%.
"

og desværre må jeg sige det samme om din akkumulatorviden, fx, hvad det koster at lagre en kWh!

"http://www.greencarcongress.co...uot;

"and is designed to perform reliably through one million or more deep charge/discharge cycles, which equates to more than 15 years of operational life."

http://www.maxwell.com/pdf/uc/....pdf

"For most uses the ultracapacitor efficiency is in
excess of 98%."

Og hvor i den sidste link står der noget om lagringsprisen for 1 kWh og hvilket objektivt institut har udført målingerne?

Vedr. din første link: Hvilket anerkendt objektivt institut har stået for målingerne? Ligner rent aktietegningsprospekt!

Din link nr. 2 var ikke tilstede kl. 14.10 d. d.


12. nov 2008 kl 15:00

Paul Christiansen

Re: Re: Bremsning kræver effekt!



Og hvor i den sidste link står der noget om lagringsprisen for 1 kWh og hvilket objektivt institut har udført målingerne?

Vedr. din første link: Hvilket anerkendt objektivt institut har stået for målingerne? Ligner rent aktietegningsprospekt!


"and work just as efficiently returning energy into the battery"

http://www.ccat.ch/ccat_pictur....pdf

"CONCLUSION

The efficiency of an acceleration - braking battery cycle
seems relatively low, typically from 40 to 60 %. But as a
large number of stop and go cycles are generally done in an
urban driving, regenerative breaking can save therefore an
important amount of energy."

http://www.isecorp.com/hybrid_....pdf

"ISE Ultracapacitor Pack, Life Cycle Cost: 100$/kW"




Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.