Днес – ден на батерията

Международният ден на батерията се чества всяка година на 18 февруари, рожденият ден на италианския физик Алесандро Волта, който представи на света първата батерия през 1801 г. Доста прост като дизайн, този първи опит използва елементарни предмети - тънки ивици мед, картон и цинк, разделени от влажна кожа. Провеждащият елемент на Волта е бил, колкото и да е невероятно, собственият му език.1 Този петък батерията достигна своята 221-а годишнина. И тъй като все повече купувачи на автомобили сега избират електрическа кола, изглежда добра възможност да разпознаем какво са направили батериите за човечеството и предимствата, които тяхната технология предлага за мобилността и енергийните пространства.

Батериите работят на принципа на галваничната клетка, при която електрически заредени частици протичат във верига от отрицателния към положителния полюс, за да генерират електричество. Батерията е едновременно акумулатор на електрохимична енергия и преобразувател. Когато се разреди, съхранената химическа енергия се преобразува в електрическа енергия чрез електрохимична реакция. След това тази преобразувана енергия е достъпна за потребителските устройства независимо от електрическата мрежа.

Днес, далеч от оригиналния си прост дизайн и ограничен капацитет, батерията вече е силно развита и различна. Тя е повече от незаменим компонент в смартфоните и лаптопите, а животът без батерии днес изглежда невъобразим.

Пробивът на комерсиално жизнеспособна литиево-йонна батерия обаче е сравнително скорошен - през 1979 г. изследователите Джон Б. Гуденаф и Коичи Мизушима разработват акумулаторна литиева клетка с около 4 волта, която използва литиево-кобалтов диоксид като положителен електрод. От тук започва и триумфа на литиево-йонната батерия. Възможността за презареждане я направи и основна предпоставка за електромобилноста, захранвана от батерии.

Как се появи батерията в автомобилите – и как в електромобилността?

От Великобритания до Германия

Появата на електромобилността е силно свързана с името на британския натуралист Майкъл Фарадей. Ако сте обръщали достатъчно внимание в уроците по физика, може би си спомняте "клетката на Фарадей“, която предпазва пътниците в леките автомобили от удари на мълния, като осигурява електрическа екранировка. Годината 1821 се счита за раждането на електромобилността, защото Фарадей успя да покаже как е създадено постоянното въртене с помощта на електромагнетизма.

До края на 19-ти век електрическите автомобили са по-напреднали от колите с двигатели с вътрешно горене. Първото четириколесно електрическо превозно средство е представено в Кобург през 1888 г. от немския предприемач и изобретател Андреас Флокен. То става катализатор за непрекъснато, бързо развитие на електромобилността. Тогава делът на електрическите превозни средства е бил почти два пъти по-висок от този на превозните средства с двигатели с вътрешно горене.

Но поради взаимодействието на автомобилната и петролната индустрия, автомобилната търговия и потребителите, медиите и политиката се създава автомобилна система, в която, за съжаление, електроавтомобилите не успяха да наберат скорост през годините. Звучи налудничаво, че всички тези велики открития и идеи трябваше да лежат на вятъра в продължение на почти век и че едва сега електроавтомобилите се завръщат бързо поради нарастващите екологични проблеми.

Цифрите го доказват – EY Mobility Lens Consumer Index показва, че повече от 40% от настоящите купувачи на нови автомобили планират да инвестират в електрически автомобил. Екологичното съзнание и опазването на околната среда днес вече са на първо място в дневния ред на потребителите.

Приятел на Земята

Днес възобновяемите енергии, системите за съхранение на енергия от батерии и електромобилноста са от ключово значение за устойчивостта и екологосъобразна енергийна система. Съществуват и други опции за задвижване, като водород. Научните проучвания обаче показват, че с водорода като форма на задвижване по-голямата част от енергията се губи в технологичната верига и около 80% от ефективността се жертва. В случай на акумулаторно-електрическо задвижване, това е максимум 30% от използваната енергия, което прави тази форма на задвижване най-жизнеспособният алтернативен двигател в обозримо бъдеще.

Бъдещето изглежда все по-зелено

Все още новата концепция за двупосочно зареждане трябва да направи електромобилноста още по-привлекателна и устойчива през следващите години. Ако превозните средства са свързани към двупосочна мрежа за зареждане по време на празен ход, батерията може активно да участва на енергийния пазар, като обедини усилията си като "виртуална електроцентрала“ с други батерии за превозни средства и домашни акумулатори, дори генерирайки приходи.

Ако тогава може да се предвиди "здравословното състояние“ на батерията – с помощта на софтуер, който може да определи процеса на износване и стареене за всеки тип батерия при определени условия на употреба – веригата на стойността може да бъде значително разширена. Това е така, защото такава информация прави възможен втори жизнен цикъл на батерията.

И така, този 18 февруари нека поздравим изобретяването на батерията, което направи толкова много неща възможни, включително модeрната електромобилност. Батерията е в основата на енергийния преход, който исторически погледнато едва започна. Софтуерът за анализ на батерията вече е на разположение, за да ни помогне да разберем това ядро на променящата света технология. Както доказа неотдавнашната конференция TWAICE Vision, това е история, която далеч не е приключила!