Seuraa 
Viestejä1174

http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature14340.html

Kennojännite 2V, 70mAh/g kapasiteetti, 7500 latauskertaa, pikalataus. Onko taas liian hyvää ollakseen totta.

Samaan aikaan toisaalla: http://www.europositron.com/fi/index.html

Sitkeä kaveri tämä Partanen. Liiketoimintakielto taisi jo päättyä.

  • ylös 0
  • alas 0

Sivut

Kommentit (24)

kfa
Seuraa 
Viestejä2517

http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_density

Ei kemiallisille polttoaineille tietenkään pärjää mikään sähkökemiallinen laite. Puunkin poltosta saadaan energiaa luokkaa 16 MJ/kg.

Litiumparistoille on luvattu 1.8 MJ/kg ja ladattaville litiumakuille luokkaa 0.36 - 0.88 MJ/kg asti. eli oikeassa suuruusluokassa ollaan. Jos latausnopeus ja kestävyys toteutuvat samanaikaisesti eikä hintakaan ole hirveä niin tämä on voittaja. Pikaladattavuus olisi akulla äärimmäisen hyödyllinen ominaisuus monessa käytössä. 

Odottelen tosin edelleenkin polttokennolla toimivaa virtalähdettä kännykkääni. Sellainenhan oli vuosia sitten "real soon now". Näiden älykännyjen akku ei kestä taustavalon polttelemista tai nettiyhteyttä kovinkaan pitkään.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä6670
jjw

Käytännössä 99 % akkuteknologian perustutkimuksesta ei koskaan johda kaupallisiin sovelluksiin. Joten myös tämä innovaatio on noin 99 %:n todennäköisyydellä kaupallisesti epämielekäs. Mutta koska akkuteknologian potentiaali on niin valtava ja me ollaan tavattoman lähellä sitä milloin käytännössä kaikki liikenne ja sähköverkon säätövoima kannattaa tehdä akuilla, niin tämän vuoksi nämä uutiset – satojen muiden vastaavien uutisten joukossa – kertovat, että akkuteknologian kehitys jatkaa eksponentiaalisella kasvu-urallaan vielä vuosikymmenen tai pari. 

Joka tapauksessa Tesla Motorsin akut maksaa noin 200 dollaria per kWh, ne kestää sähköautokäytössä noin 8-10 vuotta ja niiden energiatiheys on noin 220-240 Wh / kg, sekä 50 %:n pikalataus kestää vain noin 20 minuuttia. Eli käytännössä energiatiheys, hinta, käyttöikä sekä pikalatausaika ovat jo varsin riittäviä raskaan liikenteen, kevyen logistiikan, bussiliikenteen, taksiliikenteen sekä ylemmän keskiluokan ja yritysten henkilöautoliikenteen täyssähköistämiseen. Raskas liikenne tarvitsee noin 400-800 kWh:n akkupaketin ja noin 20-40 minuutin pikalatauksen... molemmat saavutetaan helposti Teslan akkujen suorituskyvyllä. Bussi pärjää 200-400 kWh:n akuilla.

Nämä on riittävän suuri globaali markkina jotta saavutetaan maksimaaliset skaalaedut sekä maksimaalinen investointi tuotekehitykseen. Eli akkuteknologia on jo riittävän hyvää useimpiin käyttätarkoituksiin. Joskaan sähkölentokoneisiin energiatiheys ei ole vielä riittävä. 

Ps. käytin esimerkkinä Teslan akkuja, koska Tesla Motors on markkinoiden ainoa toimija, joka on tuonut kaupallisesti riittävän hyvän akkuteknologian markkinoille. Ja sen vuoksi Tesla-Panasonic -liitto on maailman suurin akkujen valmistaja ja ainoa taho maailmassa, joka investoi miljardeittain rahaa tuotannon laajennukseen.

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

JPI
Seuraa 
Viestejä32832

Akkujen energiatiheys EI voi mennä kuin ylöspäin ja huimaa kehitystä on nähtävissä, tässä hieman netistä poimittua:

"Among the high-energy density storage systems, lithium-sulfur batteries, with energy density of 2600 Wh kg-1 (nearly 3~5 times than that of the traditional LIBs), holds the potential to serve as next generation of high energy battery."

"The University of Tokyo School of Engineering has announced a new lithium ion battery that packs seven times more energy density
For example the new Nissan LEAF could go over 500 miles on a full charge instead of just 73. And the Tesla Model S would be able to drive some 1,855 miles before needing to be plugged in. "

Wikipediassa "Energy Density" sanotaan:

Bensiini 44.4 MJ/kg, litium akku 1.8 MJ/kg, noilla uusilla akuilla siis noin 9.3 MJ/kg. Siis esim. sähköautossa akkujen painoksi tulisi vain noin 4-5 kertaa se mitä polttoaine tavallisessa autossa painaa. Kun lisäksi huomioidaan se, että sähkömoottorit autossa painavat vähemmän kuin polttomoottori, niin aika hyvältä näyttää sähköautojen tulevaisuus.

(n-1)³ + n³ + (n+1)³ = (3n/2)³, n∈Z = ?

Vierailija

Viime kesällä täälä sivustolla oli jossain topicissa juttua litium-ilma-akusta. Sanottiin että energia/paino-suhde lähenteli jo bensaa.

kfa
Seuraa 
Viestejä2517
ksuomala

Viime kesällä täälä sivustolla oli jossain topicissa juttua litium-ilma-akusta. Sanottiin että energia/paino-suhde lähenteli jo bensaa.

Jos toimisi tuotteena voisi olla todella hyvä. Vaan ei toimi vielä.

http://en.wikipedia.org/wiki/Lithium%E2%80%93air_battery

WIKIPEDIA

"The major appeal of the Li-air battery is the extremely high specific energy, a measure of the amount of energy a battery can store for a given weight. A lithium-air battery has an energy density (per kilogram) comparable to gasoline. Li-air batteries gain this advantage in specific energy since they use oxygen from the air instead of storing an oxidizer internally.

The technology requires significant advances in multiple fields before a viable commercial implementation can be developed.[2] Four approaches are active: aprotic,[3][4] aqueous,[5]solid state,[6] and mixed aqueous/aprotic.[7]"

Pauli
Seuraa 
Viestejä1374
Näinonnäreet

Kapasitetti siis 140 Wh/kg eli noin 0,5 MJ/kg. Bensalla 43 MJ/kg eli lähes 100-kertainen. Ei sentään niiin hyvää.

Näinhän se, mutta muista että sähkömoottori on kevyempi ja moottorissa säästettyä massaa voidaan kompensoida akun massaan. En tiedä paljonko kevyemmäksi missäkin mallissa moottori ja voimansiirto muodostuu, mutta jos nyt olisi 50 kg, niin akkua saisi tuon verran 'ilmaiseksi ' kyytiin. 7.5 kWhlla ei tietysti pitkälle pötkitä, mutta satasen vauhdissa riittää puolentunnin ajoon, tässä pitää huomata että kyseisellä painolla bensa-auton tankki olisi tyhjä eikä sillä pääsisi mihinkään ja jos käytettäisiin jo olemassaolevia litiumakkuja painoltaan ilmaista kyytiä olisi tarjolla 100 km. Tämä skaalautuu lineaarisesti tuon suhteen kuinka paljon kevyemmäksi sähköauton moottori ja voimansiirto muotoutuu heittämääni 50 kgtä vasten. Laajemmin varsin moni tulisi toimeen 150 kg akustoilla, ei nyt kauhean pahalta vaikuta tuo. Ei olisi mikään 500 km tankkausäde, mutta jos akun saa ladattua minuutissa, niin entistä isommalle joukolle kävisi tämä. Tuohon jos saisi kehitystäkin vielä niin miksei. Itse tosin en ole kovin kiinnostunut kuinka akkujen paino saadaan minimoitua vaan miten niistä saadaan nykyisiä halvempia ja kestävyys tuonne +5000 lataussykliin ja latausaika minuutteihin.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä40768

Miten ne meinaavat hallita suuren energiatiheyden akkujen turvallisuusriskit? Ilmaa käyttävä akkukin sisältää metallista litiumia, jolla on taipumus syttyä jos se kohtaa ilmaa tai vettä. Ne akut, joissa molemmat reaktioaineet ovat samassa pytyssä, ovat suoranaisia pommeja.

Näinonnäreet
Seuraa 
Viestejä1281

Alumiiniakun energiatiheys oli siis tekijäällä 90 pienempi kuin bensiinipolttoaineen. Jos otetaan huomioon autojen hyötysuhteet, putoaa to suhde tekijään 30. Sähköauton moottorin pienempi paino myös auttaa jonken verran. Mutta silti tuo suhde on aivan liian huono. Tuollainen akku soveltuisi vain kaupunkiautoon mutta ei pitempään ajoon. Sähköautolla pitäisi päästä 300 km yhdellä latauksella jos lataus voidaan tehdä nopeasti ja 500 km jos se tapahtuu hitaasti.

Vierailija
Näinonnäreet

Alumiiniakun energiatiheys oli siis tekijäällä 90 pienempi kuin bensiinipolttoaineen. Jos otetaan huomioon autojen hyötysuhteet, putoaa to suhde tekijään 30. Sähköauton moottorin pienempi paino myös auttaa jonken verran. Mutta silti tuo suhde on aivan liian huono. Tuollainen akku soveltuisi vain kaupunkiautoon mutta ei pitempään ajoon. Sähköautolla pitäisi päästä 300 km yhdellä latauksella jos lataus voidaan tehdä nopeasti ja 500 km jos se tapahtuu hitaasti.

Hauska yhteensattuma, tätä lukiessa radiossa oli juttua Maltasta :-).

Toden totta, saarivaltioissa kuten Maltalla tai Kyproksella mahdolliset ajomatkat ovat varsin lyhyitä, jolloin sähköauto on ihan varteenotettava rakaisu. Talokohtaiset aurinkopanelit jne....

 

 

jussipussi
Seuraa 
Viestejä70500
Pauli
Näinonnäreet

Kapasitetti siis 140 Wh/kg eli noin 0,5 MJ/kg. Bensalla 43 MJ/kg eli lähes 100-kertainen. Ei sentään niiin hyvää.

Näinhän se, mutta muista että sähkömoottori on kevyempi ja moottorissa säästettyä massaa voidaan kompensoida akun massaan. En tiedä paljonko kevyemmäksi missäkin mallissa moottori ja voimansiirto muodostuu, mutta jos nyt olisi 50 kg, niin akkua saisi tuon verran 'ilmaiseksi ' kyytiin. 7.5 kWhlla ei tietysti pitkälle pötkitä, mutta satasen vauhdissa riittää puolentunnin ajoon, tässä pitää huomata että kyseisellä painolla bensa-auton tankki olisi tyhjä eikä sillä pääsisi mihinkään ja jos käytettäisiin jo olemassaolevia litiumakkuja painoltaan ilmaista kyytiä olisi tarjolla 100 km. Tämä skaalautuu lineaarisesti tuon suhteen kuinka paljon kevyemmäksi sähköauton moottori ja voimansiirto muotoutuu heittämääni 50 kgtä vasten. Laajemmin varsin moni tulisi toimeen 150 kg akustoilla, ei nyt kauhean pahalta vaikuta tuo. Ei olisi mikään 500 km tankkausäde, mutta jos akun saa ladattua minuutissa, niin entistä isommalle joukolle kävisi tämä. Tuohon jos saisi kehitystäkin vielä niin miksei. Itse tosin en ole kovin kiinnostunut kuinka akkujen paino saadaan minimoitua vaan miten niistä saadaan nykyisiä halvempia ja kestävyys tuonne +5000 lataussykliin ja latausaika minuutteihin.

Ennätykset paukkuu sähkömoottoreissa...

Siemens researchers have developed a new type of electric motor that, with a weight of just 50 kilograms, delivers a continuous output of about 260 kilowatts – five times more than comparable drive systems. The motor has been specially designed for use in aircraft. Thanks to its record-setting power-to-weight ratio, larger aircraft with takeoff weights of up to two tons will now be able to use electric drives for the first time. To implement the world-record motor, Siemens' experts scrutinized all the components of previous motors and optimized them up to their technical limits. New simulation techniques and sophisticated lightweight construction enabled the drive system to achieve a unique weight-to-performance ratio of five kilowatts (kW) per kilogram (kg). The electric motors of comparable strength that are used in industrial applications deliver less than one kW per kg. The performance of the drive systems used in electric vehicles is about two kW per kg. Since the new motor delivers its record-setting performance at rotational speeds of just 2,500 revolutions per minute, it can drive propellers directly, without the use of a transmission.

http://www.siemens.com/press/en/feature/2015/corporate/2015-03-electromotor.php

Neutroni
Seuraa 
Viestejä40768
jussipussi
Ennätykset paukkuu sähkömoottoreissa...

Noissa kireämmissä moottoreissa on se vika, että niiden valmistamiseen tarvitaan harvinaisia maametalleja (4f -siirtymäalkuaineita). Niitä ei ole Maassa niin paljoa, että niistä voisi tulla rahvaan autojen moottoreita. Asteroidien kaivosteollsuutta odotellessa käytettävät raudasta ja kuparista tehdyt oikosulkumoottorit ovat isoja ja painavia murkuloita.

Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä6670
Näinonnäreet

Alumiiniakun energiatiheys oli siis tekijällä 90 pienempi kuin bensiinipolttoaineen. Jos otetaan huomioon autojen hyötysuhteet, putoaa to suhde tekijään 30. Sähköauton moottorin pienempi paino myös auttaa jonken verran. Mutta silti tuo suhde on aivan liian huono. Tuollainen akku soveltuisi vain kaupunkiautoon mutta ei pitempään ajoon. Sähköautolla pitäisi päästä 300 km yhdellä latauksella jos lataus voidaan tehdä nopeasti ja 500 km jos se tapahtuu hitaasti.

Litium-akuilla energiatiheys on hiukan suurempi kuin tuolla "alumiiniakulla".  Tesla Model S:n toimintasäde on noin 500 km (NEDC) ja se hyväksyy 50 %:n pikalatauksen noin 20 minuutissa. Teslan akkupaketti painaa kokonaisuudessaan noin 550 kg. 

Lisäksi pitää laskea bensiinin energiatiheyteen mukaan, että polttomoottori ja vaihdelaatikko painavat oleellisesti enemmän kuin sähkömoottori ja invertteri. Joten tosiasiassa 300-500 km toimintasäteen sähköauton voimansiirto akkuineen painaa vain ehkä noin 300-400 kg enemmän kuin vastaavan polttomoottoriauton voimansiirto bensatankkeineen. Sähköauton 500 heppaa, neliveto ja hulppea vääntö heti lähdettäessä kyllä kompensoi sen jos sähköauto nyt painaa muutama sata kiloa enemmän kuin vastaava polttomoottoriauto. (Tesla Model S painaa noin 2100 kg kun vastaavan kokoinen BMW M5 painaa noin 2000 kg)

Eli nämä sinun "90 kertaa pienempi energiatiheys" muuttuu kovin erilaiseen muotoon kun lähdetään puhumaan siitä kuinka monta kilogrammaa se lisää sähköauton painoa.

Alumiiniakku riittäisi noin 300 kilometrin toimintasäteeseen järkevien painorajojen puitteissa. Litium-akuilla päästään yli 500-600 kilometrin toimintasäteeseen järkevien painorajojen puitteissa. 

Ottaen huomioon uuden Tesla Model S70D:n niin voi olla mahdollista että odotetaan että tesla toisi markkinoille noin 100 kWh:n akulla ja noin 150 kW:n pikalatauksella varustetun S:n, ehkä jo huhtikuun 30. päivä!

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

jussipussi
Seuraa 
Viestejä70500
Neutroni
jussipussi
Ennätykset paukkuu sähkömoottoreissa...

Noissa kireämmissä moottoreissa on se vika, että niiden valmistamiseen tarvitaan harvinaisia maametalleja (4f -siirtymäalkuaineita). Niitä ei ole Maassa niin paljoa, että niistä voisi tulla rahvaan autojen moottoreita. Asteroidien kaivosteollsuutta odotellessa käytettävät raudasta ja kuparista tehdyt oikosulkumoottorit ovat isoja ja painavia murkuloita.

OK kiitos tarkennuksesta.

Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä6670
Neutroni

Noissa kireämmissä moottoreissa on se vika, että niiden valmistamiseen tarvitaan harvinaisia maametalleja (4f -siirtymäalkuaineita). Niitä ei ole Maassa niin paljoa, että niistä voisi tulla rahvaan autojen moottoreita. Asteroidien kaivosteollsuutta odotellessa käytettävät raudasta ja kuparista tehdyt oikosulkumoottorit ovat isoja ja painavia murkuloita.

No, eiköhän tässä vaiheessa teknologian kehitystä riitä että eliitti voi ajaa sähköautoilla.

Lisäksi normaali induktiomoottori on hyvin paljon pienempi ja kevyempi kuin polttomoottori.

*

Tuossa on huomiota, että itseasiassa Teslalla ei olekaan enää maailmankaikkeuden kehittyneimmät sähköauton akut.Uudessa Audi R8 e-Tronista, joka siis tullee tänä vuonna kauppoihin on 3,6 Ah:n kennoja (7488 kappaletta). Teslan akkupaketin kennojen varaus on vain 3,2-3,4 Ah ja kennoja on 7104 akkupaketissa.

http://insideevs.com/the-audi-r8-e-tron-like-the-tesla-model-s-uses-18650-battery-cells/

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

Puuhevonen
Seuraa 
Viestejä6670
tyy

"Aatami Rymättylä"

Haha! Toi kirja pitää lukea! Arto Paasilinna ennakoi siis jo vuonna 1996 "Aatami ja Eeva" -kirjassaan, että akkubusiness on akkuhuijareiden "luvattu maa". Tänäänhän maailmalla ja yliopistoissa pyörii varmaan satoja yrittäjiä, tutkijoita ja "Rainer Partasia", jotka yrittävät perustella sijoittajille ja rahoittajille että juuri he ovat keksineet vallankumouksellisen akkuteknologian, mutta se vaatii vain aivan hiukan vielä hiomista ja tuotteistaminen maksaa näin ja näin monta miljoonaa!

Jos seuraa esimerkiksi phys.orgia, niin keskimäärin kerran viikossa siellä uutisoidaan, että joku on keksinyt uuden mullistavan akkuteknologian. Esimerkiksi vähän aikaa sitten eräs start-up-yritys nosti riskisijoittajilta hulppeat miljardi euroa "lupaavan" akkuteknologian kehittämiseksi, jossa siis "keksijät" lupasivat sijoittajille että heidän uusi ihmeakkunsa kestää epäorgaanisen elektrolyytin ansioista jopa 40 000 lataus/purku -sykliä.

*

Mutta siis tuo Audi e-Tronin edistysaskel on konkreettinen, koska siinä revitään taas sähköauton litium-akuista 6 prosenttia enemmän energiatiheyttä irti kuin mihin aikaisemmin ollaan pystytty. Tätä on todellinen teknologian kehitys. Pienin askelin mennään eteenpäin ja vallankumouksia ei tapahdu.

»According to the general theory of relativity space without aether is unthinkable.»

Vierailija

Erittäin monella taholla on jo ainakin kymmenen vuotta tutkittu tehokkaampia ja kevyempiä akkuja. Viikottain tulee eri puolilta viestejä onnistumisista ja läpimurroista.

Oletan, että on todennäköistä jonkin niistä ratkaisevan tuotantotekniset ongelmat ja halpa mutta tehokas akku on kohtuullisen 5-10 vuoden kuluttua markkinoilla. Nyt ovat alumiini ja li-air akku vahvoia ehdokkaita, mutta on niitä monia muitakin. Jatkuvalla parantamisella saadaan nykytekniikan akuistakin aina parempia mutta tuskin siltä sektorilta mitään läpimurtoa on tulossa.

Uudenlaiset tehotiheydeltään vaikkapa kaksinkertaiset akut, yhdistettynä vaikkapa jussipussin esilletuomiin sähkömoottoreihin, mullistaa sekä maa-, meri- että ilmaliikenteen.

Tämä ei vaadi edes erityisiä ennustajanlahjoja. Vallankumouksia tapahtuu. Klisheisesti voi verrata vaikka kännyköiden akkujen painon, tehon ja koon kehitystä. Nykyiset älypuhelimet eivät kauaa pelittäisi 2110:n akulla, vaikka se painava olikin. Pidän tätäkin kehitystä vallankumouksellisena, muutos on vaatinut vain reilut kymmenen vuotta.

On ymmärrettävää, että rahaa liikkuu juuri akkuteknologian kehittämisessä - siinä on parhaat mahdollisuudet  järisyttäviin tuottoihin. Jokainen ei kuitenkaan voi onnistua, eivätkä kaikilla varmaan ole puhtaat motiivitkaan, mutta niinhän se on aina, ei ole syntisistä vapaa akkutekniikan kehitystyökään.

jussipussi
Seuraa 
Viestejä70500

Tällä tavalla Lithium akut "degeneroituu latauksissa".  Tuohon olisi hyvä keksiä vastalääkettä.

Tulisi kuluttajille halvemmaksi.

An eruption of lithium at the tip of a battery's electrode, cracks in the electrode's body, and a coat forming on the electrode's surface reveal how recharging a battery many times leads to its demise.

Using a powerful microscope to watch multiple cycles of charging and discharging under real battery conditions, researchers have gained insight into the chemistry that clogs rechargeable lithium batteries. The work, appearing in the March issue of the journal Nano Letters, will help researchers design cheaper and more powerful rechargeable batteries with metals more common and safer than lithium.

"This work is the first visual evidence of what leads to the formation of lithium dendrites, nanoparticles and fibers commonly found in rechargeable lithium batteries that build up over time and lead to battery failure," said lead scientist Nigel Browning, a physicist at the Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory.

http://phys.org/news/2015-04-erupting-electrodes-recharging-microscopic-debris.html

Vierailija

Tuossa Siemensin tapauksessa verrataan 5 kW/kg lentokonemoottoria jonka käyttöikä lasketaan tuhansissa tunneissa ja teollisuusmoottoria alle 1 kW/kg, jonka tulee toimia vuosikymmeniä 24/7 käytössä, käytännössä siis satojatuhansia tunteja. On siinä nyt vähän eri suunnittelukriteerit.

Lentokoneessa tehopainosuhteella on tietysti kriittinen merkitys, mutta jo autokäytössä se lisää lähinnä vierintäkitkaa. Koska sähköautoissa on kuitenkin jarrutusenergian talteenotto, raskaammassa autossa saadaan siis lisää talteen, vaikka sitä kiihdyttäessä enemmän kuluisikin. Tilanne ei siis ole ihan mustavalkoinen.

Sähkömoottorin hyötysuhde on nytkin hyvää luokkaa (yleensä päälle 90 %), joten vaikka parin prosenttiyksikön parannus ei akunkestoa paljoakaan auta, mutta toki helpottaa moottorin jäähdytystä. Lentokoneessa tuo jäähdytys on lisäksi varsin tehokasta, kun edessä on iso ropelli ja ajoviima auttaa entisestään, kun ollaan päästy ilmaan.

 

Sivut

Viime vuoden keskustelluin

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Suosituimmat