Как пробить пробку в батареях: Воздушная пробка в батарее – причины появления, как ее устранять?

Воздушная пробка в батарее – причины появления, как ее устранять?

Воздух в батареях отопления – довольно частая проблема, как у жильцов частных домов, так и у людей, проживающих в квартире. Практически в любой системе отопления иногда образовывается воздушная подушка, которую обязательно необходимо устранить путем стравливания воздуха.

Для  того, что бы определить, есть ли в вашей системе отопления завоздушеность, проверьте, все ли батареи имеют одинаковую температуру? Или может в какой-то из комнат радиатор немножко теплый в  верхней части и совсем холодный снизу, а в других комнатах все работает отлично? Скорее  всего, это и есть та самая воздушная пробка в батарее.

Ни в коем случае нельзя игнорировать наличие воздуха в отопительной системе. Если  вы считаете, что самая большая проблема из-за скопившегося воздуха – это холодная батарея в разгар отопительного сезона, то вы очень глубоко ошибаетесь.

Со временем внутри радиаторов начнется коррозия металла и процесс «сухого трения» в подшипниках батареи, и как результат, вы получите неисправность циркуляционного насоса.

Завоздушенность батареи может произойти по нескольким причинам:

1. В процессе работы системы отопления вода нагревается, и из нее в виде пузырьков выходит воздух, который собирается в верхней части радиатора.
2. Завоздушенность может образовываться после ремонта трубопровода.
3. Систему необходимо наполнять медленно. Не забывайте контролировать отсутствие воздуха в радиаторах и распределителях. И помните важное правило: чем больше в системе разных поворотов и радиаторов, тем медленнее необходимо ее наполнять.
4. Не качественные радиаторы отопления, которые не подлежат ремонту.

Как можно избежать образования воздушной пробки?

Как можно удалять воздух

Идеальным вариантом считается, когда во время монтажа отопительной системы в каждую батарею будет встроен специальный кран Маевского, с помощью которого вы сможете спустить воздух из каждого радиатора отдельно.

Еще вы можете использовать автоматический воздухоотводчик,  который в автономном режиме будет контролировать всю отопительную систему. Даже при идеально отлаженной работе отопительной системы вам все равно придется периодически стравливать воздух с батарей, но это не доставит сильных трудностей.

Во время наполнения системы постарайтесь контролировать давление воды и температуру радиаторов. Если вдруг давление воды резко начнет падать, значит, где-то нарушена герметичность батареи. Если же температура батарей не стабильна – ищите воздушную пробку  в системе отопления.

Если на ваших батареях установлены автоматические воздухоотводчики, тогда можете спать спокойно: они выполнять за вас всю необходимую работу по устранению завоздушенности радиаторов. Если же батареи оборудованы ручными краниками небольшого размера, тогда необходимо самому произвести всю процедуру удаления воздуха с радиатора отопления.

Еще один важный момент – это непосредственно сам трубопровод. Довольно часто воздушная пробка может образовываться в очень сложных местах трубопровода, где много загибов, поворотов или неправильных уклонов. На таких участках необходимо обязательно установить дополнительные воздухоспускные вентили.

Как стравить воздух с батареи?

Для того чтобы устранить воздух с батареи, вам необходимо воспользоваться специальным краном Маевского, который именно для этого и предназначен.

Подготовьте заранее ведро для воды. В верхнем правом углу радиатора вы найдете кран Маевского, который необходимо открутить специальным  ключом или обычной отверткой. Не забудьте подставить емкость, куда будет стекать вода.

Прислушайтесь к звукам, которые будет издавать батарея: сначала вы услышите легкое шипение, что говорит о том, что в батарее действительно есть воздух, а это значит, что вы все делаете правильно.  Теперь с батареи должна закапать вода, подождите, когда вода побежит тоненькой струйкой, и закручивайте кран на место.

Читайте подробнее – как стравить воздух из батарей и слить воду.

Бывают такие моменты, когда устранение воздушной пробки в батареях не принесло никаких результатов, и радиаторы все также остаются холодными, тогда необходимо тщательно промыть и  продуть батарею.

Если и эта процедура ничего не дала, необходимо искать проблему в самой системе отопления.

Рекомендуем также посмотреть видео о том, как устранять воздушные пробки. Там еще девочка маленькая в кадре бегает 🙂

Помочь в вопросе устранения воздушных пробок вам могут грамотные специалисты. Чтобы заказать услугу, нужно написать в форму внизу справа на нашем сайте.

Надеемся, что материал был вам полезен. Если не сложно, нажмите, пожалуйста, кнопки социальных сетей – пусть и другие прочтут эту статью.

Хорошего вам дня!

Как убрать воздушную пробку из системы отопления

Снижение эффективности работы отопительной системы обуславливается различными факторами. Чаще всего – это попадание воздуха внутрь труб и батарей. Воздушные пробки в отоплении значительно снижают коэффициент полезного действия всей системы, делают невозможной циркуляцию теплоносителя. Как результат – холодные радиаторы, шум в трубах, металлические элементы отопительной сети покрываются ржавчиной.

Причины завоздушивания

От возникновения воздушных пробок не застрахована никакая отопительная система: ни с центральной подачей теплоносителя, ни автономная. Причины могут быть разными, и главная из них – утечка воды из отопительной сети. Самое малое снижение объема теплоносителя способствует появлению воздуха внутри труб и батарей. Воздушные пробки в системе отопления могут сформироваться из-за концентрации пара в верхних точках отопительной магистрали. Во время работы системы теплоноситель расширяется, выделяя пар. Остывая, уменьшается в объеме и его место занимает воздух. В какой-то степени сократить риски поможет соблюдение некоторых правил при монтаже и эксплуатации отопления:

• трубы и батареи должны быть расположены строго по уровню, так как удалить воздушную пробку из системы отопления, смонтированную с перекосом, будет достаточно сложно;
• не следует заполнять систему водой резко и под большим давлением, процесс должен происходить медленно и равномерно;
• для обустройства отопительной сети следует применять материалы и комплектующие, которые можно компоновать с максимально возможной герметичностью;
• устанавливать в проблемных местах термометры и манометры для обеспечения контроля заданных режимов и своевременного принятия мер для их корректировки;
• постоянно следить за уровнем воды в расширительном бачке и не допускать его снижения;
• в закрытых системах необходимо предусматривать автоматическую подпитку теплоносителя.

  Определить наличие завоздушивания и места, в котором находится пробка, можно простым способом. Если по трубе или радиатору постучать молоточком, то наполненная труба будет издавать глухой звук, а пустая – звонкий. Кроме того, при появлении воздуха внутри системы, она ведет себя неадекватно, издавая звуки, похожие на бульканье и перетекание воды из одного места в другое.

Как удалить образовавшиеся пробки

Для того, чтобы можно было эффективно бороться с такой неприятностью, необходимо еще на стадии монтажа устанавливать специальные воздухоотводчики и краны. Принцип работы у всех модификаций данных устройств идентичен действию обратного клапана. Пар, при завышении заданного показателя давления в системе, нажимает на основание клапана, которое приводит в движение механизм, отрывающий щель для выхода воздуха. Рассмотрим, как выгнать воздушную пробку из системы отопления при помощи различных приспособлений.

Кран Маевского

Наиболее известное и чаще всего применяемое устройство. Бывает в двух исполнениях – с ручным управлением и автоматическим. Кран Маевского имеет малый размер, но работает весьма эффективно. Устанавливается обычно на радиатор, в верхней его части, и представляет собой клапан игольчатого типа в металлическом корпусе.

• Спуск воздуха при помощи крана с ручным управлением производится обычным гаечным ключом соответствующего размера или вентилем. Для этого частично отворачивают накидную гайку. Воздух выходит из системы с шипением. Когда из крана начинает вытекать вода, гайку возвращают в исходное положение. Если не помогло – действие повторяют.
• Автоматический кран Маевского отличается от ручной модификации наличием в клапане специального устройства, которое срабатывает при повышении давления в системе. Для его нормальной работы в процессе монтажа, предусматривается врезка патрубка для спуска лишней воды в канализационную систему.

Воздухоотводчики

На сложных и разветвленных отопительных системах установки кранов Маевского на радиаторах бывает недостаточно. Требуется принимать дополнительные меры для того, чтобы в системе отопления воздушная пробка была ликвидирована. С этой целью на трубу устанавливают специальные воздухоотводчики. Они во многом похожи на кран Маевского и по конструкции, и по принципу действия. Однако способны выпускать большее количество пара и воды. Монтируются в вертикальном положении, а не в горизонтальном. Чтобы добиться максимальной эффективности, важно установить такие устройства в нужных местах. Такими являются:

• наиболее высокие точки сети в случае обустройства закрытой системы отопления с расширительным бачком в нижней части;
• при наличии коллекторов – на каждом коньке;
• перед каждым узлом тройниковой разводки.

В некоторых случаях быстрому удалению воздушной пробки помогает повышение температуры теплоносителя с последующим возвращением к рабочему значению. При ликвидации завоздушивания с помощью воздухоотводов или кранов рекомендуется обратное действие – некоторое снижение температуры. Так пробка пробивается успешнее и быстрее.

Как выгнать воздушную пробку из радиатора водяного отопления

Воздушная пробка – это скопление воздуха в водяной системе отопления. Это негативное явление, которое не возникает при правильном проектировании. Во всех элементах контура обогрева циркулирует теплоноситель – вода или антифриз. Там, где скапливается воздух, циркуляция прекращается, а вместе с этим отсутствует теплообмен, возникают

гидроудары, начинается коррозия. Сегодня мы расскажем вам, как убрать воздушные пробки и предотвратить их появление.

Как и где образуется воздушная пробка

Есть две категории систем водяного отопления – это герметичные (закрытые) и негерметичные (открытые). Главное отличие в том, как циркулирует теплоноситель. В закрытых системах это происходит благодаря насосу, без него вода будет стоять. В открытых контурах теплоноситель течет только благодаря гравитации земли, поэтому их еще называют гравитационными. Это возможно только в том случае, если трубы будут уложены под наклоном. Также наклон должен сохраняться при установке радиаторов.

Главной причиной появления воздушных пробок является теплоноситель. Именно вода приносит в контур воздух, который всегда содержится в ней. Процент содержания зависит от температуры. В холодной воде воздуха больше, при нагревании он начинает выходить. При этом чем выше температура, тем интенсивнее происходит процесс.

Есть много вариантов какие трубы выбрать для отопления: ППН, РЕХ, ПВХ, металлопластик, сталь, нержавейка, медь.

 

О том, как соединить трубы отопления читайте в этой статье.

Скопление воздуха может быть:

Последствия могут отличаться, но в любом случае это негативно сказывается на работе всей системы. В закрытых контурах теплоноситель не контактирует с воздухом. Пробка может появиться после ремонта или при окислении металла (когда железо ржавеет).

Приспособления для отвода воздуха

Правильная работа контура невозможна, если в ней есть пробки. Они уменьшают полезный объём системы, мешают циркуляции теплоносителя, их нужно удалять. Чтобы бороться с проблемой завоздушивания в системе отопления монтируются:

• автоматические воздухоотводчики;
• краны Маевского;
• сепараторы воздуха.

Принцип работы автоматического воздухоотводчика.

В открытых системах воздух выходит через расширительный бак, который выполняет сразу две функции. Его ставят в самой высокой точке, к которой под наклоном уложена вся система. Пробке больше некуда деваться, кроме как подняться в бак – это при условии, что контур спроектирован и сделан правильно.

Автоматический воздухоотводчик работает автономно. Он устанавливается в любой проблемной точке. Ставится с аварийным клапаном для выброса теплоносителя при критическом повышении давления. Сепаратор воздуха это проточная арматура, в которой стоит что-то наподобие ершика для посуды, только из металла. Ударяясь об эту преграду, вода примешивается, вследствие чего из теплоносителя отделяется воздух и выводится наружу. Весь процесс автоматичный.

Кран Маевского ставится в верхний торец батареи. Он входит в монтажный комплект, который нужно приобрести при замене батарей отопления. Новые теплообменники продаются неготовыми в установке. Это единственный воздухоотводчик, который нужно открывать вручную.

Как удалить воздушную пробку

Когда стоит вопрос, как выгнать воздушную пробку, то речь идет именно о кранах Маевского, так как вся остальная арматура работает в автономном режиме. Если этого не происходит, значит, нужно заменить нерабочий элемент на новый.

Удаление воздушной пробки из батареи.

Кран Маевского можно найти в одном из верхних торцов батареи. Во вращающейся головке есть отверстие для слива теплоносителя. По правилам установки оно должно смотреть вверх. Посередине крана есть маленький болтик под прямую отвертку. Чтобы удалить пробку нужно:

• повернуть колпачок отверстием для слива вниз;
• подставить небольшую емкость – хватит 100 мл;
• немного провернуть болт крана отверткой против часовой стрелки – буквально четверть оборота.

Должно появиться шипение – это выходит воздух. Когда из крана польется вода, болтик закручивается обратно. Все просто, бояться не надо, струйка воды тонкая, как иголка, теплоносителя вытекает при этом крайне мало.

Существует три методики промывки труб отопления в частном доме: химическая, напорная и импульсная.

 

Схемы подключения труб отопления к газовому котлу вы найдете тут.

Если пробка появилась в трубе на одном из участков контура, то можно выдавить ее подпиткой воды. Только при этом нужно открыть один из кранов и обеспечить вывод теплоносителя в канализацию. Воды выльется много. Самые опытные сантехники умеют находить пробку в трубе и выгонять ее легкими постукиваниями.

Негативные последствия воздушных пробок

Есть прямые последствия появления воздушных пробок – это перепады давления, гидроудары и коррозия. В свою очередь, каждый из факторов опасен по-своему. К примеру, коррозия – возникает при контакте железа и воздуха, при этом процесс сопровождается выделением малого количества газов. И так по нарастающей. Ржавчина разъедает трубу из-за чего рано или поздно потребуется заменить часть контура. Кроме этого, частицы коррозии забывают фильтры.

Сразу гидроудары слабые, но если ничего не предпринимать, со временем система разгерметизируется. Признаком наличия гидроударов являются короткие постукивания в трубах.

Гидроудары – проблема более серьёзная, особенно для центральных систем. Когда вода достигает пробки, она резко останавливается, вследствие чего в обратном направлении ее циркуляции расходится ударная волна. По мере отдаления волна набирает силу, которой бывает достаточно, чтобы расколоть чугунную батарею.

Давление – самый опасный фактор. Из-за уменьшения полезного объёма контура при повышении температуры теплоноситель увеличивается в объёме и ему становится «тесно», он начинает искать себе выход. В этом случае происходит аварийный выброс через клапан. Когда теплоноситель остывает, в контуре резко падает давление. Если давление будет слишком маленьким, то котел просто не включится. Результат – разморожение системы, а это сулит полный демонтаж и замену.

Как зарядить автомобильный аккумулятор

Рано или поздно большинство водителей сталкивается с неизбежным неудобством разрядки автомобильного аккумулятора. Не нужно быть опытным автомехаником, чтобы знать, что без работающего аккумулятора ваш автомобиль вообще не заведется. В этой ситуации вам придется позвонить в придорожную службу технического обслуживания или найти способ доставить автомобиль в ремонтную мастерскую. Оба эти варианта далеко не идеальны.

В качестве альтернативы вы можете отказаться от этих вариантов и самостоятельно зарядить автомобильный аккумулятор.Если у вас есть соответствующее оборудование, например портативное зарядное устройство, вы можете выполнять эту задачу где угодно, даже если вы оказались на обочине дороги.

Давайте разберемся, как заряжать автомобильный аккумулятор.

Подготовка аккумулятора

Перед тем, как начать зарядку аккумулятора, вам нужно сначала подготовить его. Для этого сначала определите, нужно ли вынимать аккумулятор из автомобиля, чтобы выполнить зарядку. Некоторые автомобильные аккумуляторы необходимо вынуть из держателей, в то время как другие можно заряжать в исходном виде.В большинстве обычных автомобилей вам, скорее всего, не придется снимать аккумулятор для его зарядки.

В уникальной ситуации, когда вам нужно извлечь аккумулятор, чтобы зарядить его, сделайте это перед началом процесса зарядки.

Выключите всю автомобильную электронику

Когда аккумулятор подготовлен к зарядке (при необходимости), убедитесь, что вся электроника в вашем автомобиле выключена, включая любые аксессуары, такие как внутреннее освещение кабины или стереосистема. Если какая-либо электроника остается включенной во время зарядки, в аккумуляторе может возникнуть электрическая дуга.Еще раз убедитесь, что у отключено все питание и электроника!

Удалите отрицательный / заземляющий кабель, затем положительный

Убедившись, что все питание отключено, вы можете начать отсоединять отрицательный или заземляющий кабель автомобильного аккумулятора. Почти всегда это черный кабель, помеченный знаком «-». Положительный кабель станет красным и отобразится символ «+».

Ваша батарея может также иметь пластиковые колпачки на клеммах, которые необходимо снимать, чтобы вытащить кабели.Если эти колпачки есть, снимите их при необходимости для доступа к клеммам.

С помощью торцевого ключа ослабьте отрицательный кабель, затем осторожно снимите его с аккумулятора. Убедитесь, что отрицательный кабель расположен далеко от положительного кабеля, чтобы предотвратить передачу заряда между двумя источниками.

Вам нужно будет повторить процесс снятия плюсового кабеля и клеммы. Отодвиньте положительный кабель от отрицательной клеммы по тем же причинам, которые описаны выше.

Очистка клемм аккумулятора

Перед началом зарядки аккумулятора рекомендуется очистить клеммы. Вы можете сделать это с помощью щетки для чистки терминалов, которая похожа на маленькую зубную щетку и используется для удаления агрессивных загрязнений и грязи с контактов. Вы также можете использовать коммерческий раствор для чистки аккумулятора или приготовить его самостоятельно, смешав пищевую соду и воду.

Очистка клемм нейтрализует кислоту аккумулятора и предотвращает возникновение неисправностей при зарядке аккумулятора и повторном подключении клемм.

При чистке клемм аккумулятора всегда пользуйтесь средствами защиты лица и глаз в целях безопасности.

Подключение зарядного устройства

После выполнения описанных выше шагов вы готовы подключить зарядное устройство.

Перед тем, как приступить к любому из процессов, указанных ниже, обратите внимание, что ваше зарядное устройство может иметь специальные инструкции по работе. Вы должны следовать им, если они противоречат нашим рекомендациям, приведенным ниже.

Вот как вам нужно подключить зарядное устройство.

• Прежде всего, убедитесь, что зарядное устройство выключено перед началом использования.
• Затем подсоедините положительный кабель зарядного устройства к соответствующей положительной клемме аккумулятора.
• Повторите процесс, после этого подключив отрицательный кабель к отрицательной клемме аккумулятора. Не выполняйте эти шаги в обратном порядке. — сначала необходимо подключить положительный кабель.
• Подключите оба кабеля в правильном порядке и включите зарядное устройство.Начните с установки минимальной скорости по умолчанию, особенно если вы используете зарядное устройство впервые.
• Если ваше зарядное устройство имеет таймер, установите его на соответствующее время зарядки. Этот таймер будет заряжать вашу батарею в течение установленного времени. Если вы не знаете, сколько времени вам нужно для зарядки аккумулятора автомобиля, обратитесь к руководству пользователя или выполните поиск в Интернете.

Отсоедините зарядное устройство после завершения зарядки

После того, как зарядное устройство проработает желаемое время и процесс зарядки завершится, вы можете отсоединить соединительные кабели зарядного устройства от автомобильного аккумулятора.В некоторых случаях на зарядном устройстве может быть счетчик или индикатор, указывающий, когда это безопасно.

Для безопасного извлечения зарядного устройства убедитесь, что питание отключено, прежде чем касаться любого из других элементов управления на устройстве. Только после отключения зарядного устройства можно безопасно отсоединять кабели. После выключения сначала отсоедините положительный кабель, а затем отрицательный.

После отсоединения кабелей не забудьте заменить кабели на клеммах автомобильного аккумулятора.Опять же, убедитесь, что вы повторно подключили положительный кабель, прежде чем заменять отрицательный, и обязательно используйте гаечные ключи, чтобы прикрутить любые гайки или болты по мере необходимости. Если вы полностью сняли автомобильное зарядное устройство, вам нужно будет установить его обратно в лоток и заменить прижимной зажим.

После повторного подключения все готово. Вот и все!

Резюме

Теперь, когда мы в общих чертах обрисовали процесс, и вы убедились в этом, должно быть относительно ясно, что зарядка автомобильного аккумулятора не является слишком сложной задачей.Если вы уверены, что обращаетесь с кабелями в правильном порядке и используете надлежащее зарядное оборудование, ваша батарея должна заряжаться в кратчайшие сроки.

От электромобилей до съемных домов — аккумуляторы для электромобилей получают вторую жизнь

Спортивные арены, производственные предприятия и частные дома могут питаться от так называемых разряженных аккумуляторов электромобилей в будущих приложениях «второй жизни», — узнает Фредди Холмс

В мире, где возможность вторичной переработки стала необходимостью, кажется нелогичным просто выбросить то, что еще может содержать значительное количество энергии.Аккумуляторная батарея, используемая для питания электромобиля (EV), является ярким примером, и промышленность изучает, как использовать, повторно использовать и перепрофилировать старые аккумуляторные блоки.

Успех электромобиля сегодня во многом зависит от его способности преодолевать большие расстояния на одной зарядке и означает, что транспортному средству требуется аккумулятор, чтобы работать как можно ближе к оптимальным характеристикам. Однако, как и в случае с любой литий-ионной батареей, необходимо учитывать ухудшение характеристик, в результате которого со временем будет происходить постепенная потеря емкости.

С 2009 года Nissan и Sumitomo являются частью совместного предприятия под названием 4R, целью которого является повторное использование, перепродажа, переработка и переработка литий-ионных аккумуляторов.

Это может означать, что аккумулятор в конечном итоге необходимо заменить и заменить на новый, хотя стоит отметить, что деградация зависит от ряда переменных, таких как химический состав батареи, температура окружающей среды и привычки зарядки. Но с учетом того, что на аккумуляторную батарею приходится значительная часть общей стоимости транспортного средства, что могут сделать производители, чтобы извлечь максимальную выгоду из этой технологии в случае отказа от нее?

Доить его

По окончании срока службы электромобиля в аккумуляторе обычно остается около 80% полезной емкости, которую затем можно использовать как отдельный накопитель.Дома, бизнес-городки и даже спортивные арены могут использовать эти батареи в качестве резервного источника питания или для подачи дополнительной энергии, когда это необходимо. Как для потребителей, так и для предприятий это может означать большую гибкость для удовлетворения потребностей в электроэнергии, сокращение выбросов углекислого газа и большую экономию средств.

Более того, эти электростанции могут помочь более эффективно использовать солнечные, ветровые и другие возобновляемые источники энергии. Эти источники энергии зависят от природных элементов, таких как ветер и солнце, которые меняются в зависимости от сезона.Сохраняя эту мощность на отдельной станции, ее можно затем использовать в качестве надежного источника без колебаний, когда это необходимо. В отчете Беренберга за июнь 2017 года отмечалось, что: «Поскольку возобновляемая генерация продолжает расти в общей структуре генерации, присущая возобновляемая энергия продолжает отрицательно влиять на стабильность сети», и «вторичные аккумуляторы электромобилей могут использоваться электросетями для« разгрузка пробок и переключение нагрузки ».

В отдельном отчете, опубликованном UK National Grid в июле 2017 года, отмечена аналогичная возможность.Предполагается, что в сочетании с другими подходами системы хранения энергии могут помочь создать «одну из самых эффективных и производительных энергетических систем в мире». Однако есть препятствия на пути к усыновлению. По данным EUROBAT, Ассоциации европейских производителей автомобильных и промышленных аккумуляторов, в настоящее время в Европе существует двойная плата за системы хранения аккумуляторов.

Включение питания

Повторное использование или перепрофилирование аккумуляторов электромобилей не является новой концепцией и уже применяется на практике различными игроками как в автомобильной промышленности, так и за ее пределами.

Еще в ноябре 2016 года Амстердамская арена, где проживает футбольная команда AFC Ajax и главное место проведения концертов и мероприятий, подписала десятилетний договор с Nissan, Eaton и The Mobility House об интеграции использованных аккумуляторов Leaf EV в свою систему питания. поставка. Идея заключалась в том, чтобы создать отдельную систему хранения энергии, получившую название «xStorage», которую можно было бы использовать для распределения энергии по стадиону и окрестностям, когда это необходимо. Дом мобильности будет управлять системой. В сентябре 2017 года было объявлено, что на автостоянке арены будет установлена ​​большая энергосистема с минимальной мощностью в три мегаватта.По словам Eaton, на этом объекте, который должен быть завершен в первом квартале 2018 года, будет использоваться комбинация новых и бывших в употреблении аккумуляторов Nissan Leaf для удовлетворения эквивалентных потребностей в электроэнергии «нескольких тысяч домашних хозяйств».

Пять использованных аккумуляторов Chevrolet Volt в сочетании с солнечной батареей и двумя ветряными турбинами помогают обеспечивать электроэнергией административные офисы в корпоративном центре обработки данных GM.

В разговоре с Megatrends Понц Пандикутира, вице-президент по планированию продукции в Nissan Europe, объяснил, что OEM изучает, как электромобили могут более разумно интегрироваться с окружающим их обществом.«XStorage использует аккумуляторы, которые Nissan производит для бытового и коммерческого использования, и на самом деле они сделаны из использованных, а в некоторых случаях и новых аккумуляторов электромобилей», — пояснил он. С 2009 года Nissan также работает с японским поставщиком Sumitomo в рамках совместного предприятия под названием «4R» по перепрофилированию литий-ионных аккумуляторов, которые раньше использовались в электромобилях.

General Motors также использует аккумуляторы Chevrolet Volt для аналогичных целей с середины 2015 года, перепрофилировав аккумуляторы первого поколения в то время, когда должно было начаться производство Volt второго поколения.Всего пять из этих батарей могут питать свет в корпоративном дата-центре GM в Милфорде, штат Мичиган. Батареи используются в тандеме с местными солнечными батареями и ветряными турбинами, чтобы обеспечить все потребности в энергии для офисного здания и освещения парковок. Избыточная энергия также может подаваться обратно в сеть, питающую кампус Милфордского полигона.

Пабло Валенсия, старший менеджер по управлению жизненным циклом аккумуляторов в GM, сказал Megatrends еще в августе 2015 года, что OEM-производитель сосредоточен на продлении срока службы аккумуляторных систем после того, как они достигли конца своего срока службы в автомобиле.«Мы думаем, что эта стратегия более выгодна с точки зрения общей экономики», — сказал он, — «если учесть, что аккумулятор может быть развернут в приложении вторичного использования в течение более чем десяти лет по сравнению с автомобилем, в зависимости от использования».

Компания Daimler сделала аналогичный рывок и в сентябре 2016 года заключила партнерское соглашение с The Mobility House для повторного использования аккумуляторов электромобилей smart fortwo. Фактически, OEM-производитель построил специализированное производственное предприятие в Люнене, Западная Германия, чтобы обеспечить энергетический рынок Германии мощностью 13 мегаватт-часов (МВтч).Правительство Германии предпринимает согласованные усилия по переходу страны к возобновляемым источникам энергии, поставив перед собой цель к 2025 году обеспечить выработку 45% электроэнергии за счет возобновляемых источников.

В октябре 2017 года Daimler, Mercedes-Benz Energy и Enercity нажали кнопку включения. их совместно разработанный блок массовой памяти, включающий в себя аккумуляторные модули для электромобилей, которые позже будут использоваться в smart fortwo EV 3-го поколения. Аккумулятор мощностью 17,4 МВтч будет завершен в начале 2018 года.

Возможности (почти) безграничны

Это не только крупные коммерческие предприятия, использующие батареи для электромобилей, но и повседневные домашние хозяйства.Система Nissan xStorage также может быть интегрирована в домашнюю обстановку, например, в сочетании с существующим электромобилем. «Вы можете подключить электромобиль Nissan к сети, и в периоды пикового спроса сеть может фактически использовать энергию, которая хранится в вашем автомобиле, чтобы помочь стабилизировать сеть и снизить стоимость доставки энергии», — пояснил Пандикутира из Nissan. «Когда энергия дешевле, вы можете хранить ее в блоке xStorage у себя дома, а затем использовать для зарядки электромобиля.”

Тогда есть возможность использовать старые батареи для зарядки новых электромобилей. Создание и модернизация инфраструктуры зарядки считается высшим приоритетом для большинства рынков, которые уже инвестировали в электромобили, и потребители все чаще требуют более быстрой зарядки.

Беренберг сообщает, что аккумуляторы могут помочь снизить нагрузку, которую общественные станции быстрой зарядки могут оказать в сети в будущем. «Использование хранилищ энергии может помочь снизить нагрузку на систему, а также снизить потребность в дополнительных капиталовложениях, оптимизируя тем самым существующую инфраструктуру», — говорится в отчете за июнь 2017 года.

В августе 2017 года Renault и британская складская компания E-STOR установили две мощные зарядные станции на автомагистралях в Бельгии и Германии, которые используют использованные аккумуляторные батареи Renault EV для увеличения емкости хранения.

В августе 2017 года, например, Renault и британские накопители энергии Компания E-STOR установила две мощные зарядные станции на автомагистралях в Бельгии и Германии, которые используют использованные аккумуляторные батареи Renault EV для увеличения емкости.

Несмотря на то, что в оптимизацию аккумуляторов для использования в электромобилях вкладываются значительные средства, очевидно, что возможности использования оставшейся емкости вне транспортного средства огромны.Может ли автомобиль с батарейным питанием быть построен на заводе с батарейным питанием и доставлен в дом с батарейным питанием, где он затем частично заряжается от старых батарей электромобиля? Может быть, не сейчас, но в долгосрочной перспективе, почему бы и нет?

Эта статья появилась в выпуске журнала Automotive Megatrends за 4 квартал 2017 года. Перейдите по этой ссылке, чтобы загрузить полную версию выпуска

Как продлить срок службы батареи глубокого цикла

Вы, наверное, слышали о всех преимуществах использования герметичной батареи глубокого разряда для вашего скутера, солнечной батареи или системы резервного питания от батареи.Одна из главных причин того, что эти батареи стали популярными, заключается в том, что они требуют очень небольшого обслуживания для долгого срока службы. Тем не менее, даже самое незначительное обслуживание может значительно продлить срок службы батареи и сэкономить ваши деньги в долгосрочной перспективе. Давайте рассмотрим несколько способов продлить срок службы батареи на месяцы (а может, и годы).

Зарядка полного цикла и возможность зарядки

Один из самых простых способов продлить срок службы батареи — просто убедиться, что вы даете ей возможность полностью заряжаться в течение полного цикла каждый день.Это позволяет вашей батарее пройти этап кондиционирования, который предотвращает повреждение пластин сульфакцией. Возможная зарядка — это когда вы периодически подключаете аккумулятор в течение дня, а затем отключаете его по мере необходимости, даже не завершив полный цикл. Это не дает вашей батарее времени, необходимого для правильной работы, и в конечном итоге сокращает срок ее службы.

Понимание глубины разряда

Еще одна вещь, которую вы можете сделать для защиты своей батареи, — это узнать о характеристиках глубины разряда вашей батареи.Большинство аккумуляторов глубокого разряда рассчитаны на 50% -ную глубину разряда, но некоторые могут выдерживать до 80% -ного разряда. Если вы всегда заряжаете батарею в полном цикле, вы можете рассчитывать получить чуть более 220 полных циклов, когда вы разряжаете батарею на 80% каждый день, тогда как вы получите почти 750 полных циклов, если вы разряжаете только 50%. С другой стороны, вы также не хотите постоянно заряжать аккумулятор, когда он разряжен менее чем на 10%. Как и упомянутая выше возможность зарядки, это предотвратит завершение полного цикла вашей батареи и приведет к повреждению.

Правильное хранение

Когда аккумулятор глубокого разряда не используется, он всегда должен быть полностью заряжен. Эти батареи рассчитаны на долговечность и не теряют много заряда, когда бездействуют. Таким образом, полностью зарядив их перед тем, как поместить их в хранилище, а затем периодически проверять их, чтобы пополнить их, если они разряжаются до 20% DoD, позволит вам поддерживать их в хорошей форме без необходимости постоянно держать зарядное устройство подключенным. Говоря о хранении, температура является еще одним ключевым фактором.Батареи, хранящиеся при низких температурах или в условиях сильной жары, выходят из строя быстрее, чем другие батареи. Всегда лучше приносить батареи глубокого разряда внутрь и хранить их в сухом прохладном месте, чтобы предотвратить повреждение.

Медленная зарядка

Наконец, лучший способ продлить срок службы аккумулятора — это заряжать аккумулятор как можно медленнее. Например, медленная зарядка в течение ночи гораздо лучше для внутренних компонентов вашей батареи, чем использование быстрой зарядки всего на несколько часов.Это связано с тем, что быстрая зарядка увеличивает внутреннюю температуру аккумулятора.

Эти четыре быстрых совета помогут продлить срок службы аккумулятора, которого он заслуживает. Большинство аккумуляторов глубокого разряда могут прослужить до шести лет при правильном уходе и зарядке (в зависимости от частоты использования). Вы должны убедиться, что аккумулятор не повредился в процессе зарядки. Чтобы узнать больше, свяжитесь с MK Battery сегодня и поговорите с нашим отделом продаж о надлежащем зарядном оборудовании и методах зарядки.

Исследования аккумуляторных батарей

EV впереди к следующему большому прорыву

---

Эмили Пикрелл, специалист по энергетике UH

---

БЕРЛИН, ГЕРМАНИЯ — 12 октября: Электромобиль и гибридный автомобиль заряжаются на общественной зарядной … [+] станции 12 октября 2019 года в Берлине, Германия. Германия надеется стимулировать продажи электромобилей как средство снижения выбросов CO2 и борьбы с изменением климата. (Фото Шона Гэллапа / Getty Images)

Getty Images

Любое серьезное обсуждение будущего электромобилей заканчивается обзором аккумуляторных технологий, в частности, диапазона аккумуляторов и скорости перезарядки в ближайшие годы.

Это сложно — намного сложнее, чем наука, которая привела к усовершенствованию полупроводников, что и сделало возможными наши нынешние компьютеры и смартфоны.

Это также хороший пример технологических проблем, которые необходимо решать, чтобы двигаться к безуглеродному будущему, описываемого повсюду, от Министерства энергетики до Гринпис и ExxonMobil. XOM .

Необходим большой скачок, чтобы увеличить расстояния, на которые эти батареи могут питать автомобили. Для этого исследователи аккумуляторных технологий сосредотачиваются на немедленных улучшениях с прицелом на более долгосрочный переход на твердотельные батареи, которые заменят жидкую часть батареи.

Именно то, что происходит в этой теперь жидкой части батареи, в электролите, делает эту замену невероятно сложной.

Чтобы понять, почему, полезно рассмотреть, как работает батарея: для ее зарядки электричество течет от отрицательного электрода, называемого анодом, к положительному электроду, катоду. Материал, который делает возможным этот поток, — электролит. При использовании батареи поток возвращается от анода к катоду.

В литий-ионных батареях, которые сейчас используются в электромобилях или электромобилях, этот возвратно-поступательный поток между анодом и катодом создается положительно заряженными ионами лития.Эти батареи обычно имеют графитовые или кремниевые аноды, катоды из оксида металлического лития и жидкий электролит.

Одна из проблем литий-ионных батарей состоит в том, что они могут хранить относительно небольшое количество энергии. Конкретно это ограничивает расстояние, на которое электромобили могут проехать до того, как их потребуется подзарядить.

Очевидное решение — увеличить удельную энергию аккумулятора. Непосредственный вариант для этого — сделать сам анод из лития. Он привлекателен из-за плотности энергии лития и небольшого веса, которые дадут электромобилям дополнительный запас хода.

Но есть несколько проблем при работе с литием в качестве анодного материала. Его многократное расширение и сжатие объема анода во время процесса зарядки и разрядки заставляет его терять некоторые ионы лития. Это отложение, известное как дендрит лития, может вызвать короткое замыкание аккумулятора и сократить срок его службы.

«Литиевое покрытие не ведет себя единообразно — это означает, что его легко закоротить», — сказал Ян Яо, профессор инженерных наук, специализирующийся на технологии аккумуляторов в Университете Хьюстона.

Еще один способ решить эти проблемы с литием — перейти к твердотельной литиевой батарее. В твердотельных литиевых батареях используется твердый электролит, что устраняет проблему жидкого электролита. Это также делает их меньше.

Исследователи, такие как Яо, говорят, что недавние разработки в области исследования твердотельных батарей были обнадеживающими — даже захватывающими — но все еще существуют фундаментальные пробелы в знаниях, которые стоят между потенциалом этих батарей и их выходом на рынок будущего.Эти пробелы не малы; они включают науку, лежащую в основе материалов и их обработки, а также конструкторские разработки.

Одна из фундаментальных проблем — найти подходящий материал для изготовления электролита. Твердые электролиты проводят ионы лития при комнатной температуре и потенциально могут заменить жидкие электролиты, используемые в настоящее время.

Однако возможные решения, такие как твердые электролиты на основе сульфидов, которые предпочитает компания NEI, специализирующаяся на материалах, создают другие проблемы.

«Каждый известный твердый электролит имеет один или несколько недостатков, которые необходимо преодолеть, чтобы создать жизнеспособные твердотельные батареи для электромобилей», — написала группа исследователей аккумуляторов в письме ACS Energy Letter после семинара по твердотельным аккумуляторам в мае 2020 года. батарейки хранятся в Окриджской национальной лаборатории.

На данный момент в предлагаемых твердотельных литиевых батареях также используется литиевый анод, однако исследований относительно того, как литиевый анод будет работать с твердым электролитом, было проведено относительно мало.Также изучаются более доступные альтернативные материалы для катода, делающие его более дешевым.

Кроме того, существует огромная проблема, заключающаяся в том, чтобы иметь возможность экономично производить твердотельные батареи в больших масштабах.

Изготовление высококачественной тонкой пленки, необходимой для твердого электролита, оказывается дьявольской задачей. Многие аккумуляторные лаборатории используют в лабораторных экспериментах гораздо более толстые твердотельные сепараторы, но будет критически важно производить гораздо более тонкие (намного меньше ширины человеческого волоса) в коммерческом производстве, и делать это последовательно и безупречно до появления этих аккумуляторов. можно масштабировать для коммерческого использования.

Яо, возглавляющий исследования по улучшению контроля качества этих батарей, сказал, что «небольшое отверстие в сепараторе может позволить литиевому аноду проникнуть в сепаратор и привести к выходу батареи из строя».

Проблемы при производстве этих батарей в промышленных масштабах огромны. Это также означает огромные инвестиции с учетом значительных — и дорогостоящих — изменений в производственном процессе, которые потребуются.

Это огромная новость о том, что такая компания, как QuantumScape, амбициозный стартап из Кремниевой долины (с такими инвесторами, как Билл Гейтс и Volkswagen), заявляет, что стремится к 2024 году предложить твердотельные батареи для коммерческого использования.

Solid Power, компания, в которую недавно инвестировали BMW и Ford, также объявила, что может производить все твердотельные батареи, используя существующую инфраструктуру производства литий-ионных аккумуляторов. Речь идет о начале пилотного производства аккумуляторов для электромобилей в начале 2022 года. Но пока еще не объявлено о коммерческом производстве, что является огромным достижением, за которое компании борются. Кроме того, компания нечетко описывает свои технические детали и способы решения проблем, стоящих перед производителями.

Другие еще более скромны в своих сроках: Toyota говорит об использовании своей первой твердотельной батареи для электромобиля к 2030 году, а другие производители автомобилей во всем мире быстро следят за этим, создавая партнерские отношения с производителями аккумуляторов по всему миру.

Одна из больших проблем для США заключается в том, что они начали серьезно производить батареи для электромобилей только недавно, почти через десять лет после Азии. В результате надежной цепочки поставок в США для создания аккумуляторных технологий просто не существует.

Спрос на технические таланты в отрасли начинает проявляться и явно является отражением растущей индустрии электромобилей и важности аккумуляторных технологий для проведения преобразований. Как отмечает Яо, «это первый год, когда аспиранты могут легко найти работу в индустрии аккумуляторов».

И тем не менее, если наша страна серьезно настроится на стремление к безуглеродной очистке в ближайшие десятилетия, сложные задачи электрификации транспортных средств потребуют быстрой зарядки аккумуляторов, увеличения диапазона аккумуляторов, развития справедливой инфраструктуры зарядки и решения проблемы разрядки аккумуляторов. -жизненные варианты — важнейшие следующие шаги.

---

Эмили Пикрелл — опытный репортер в области энергетики с более чем 12-летним опытом работы в самых разных сферах: от нефтяных месторождений до политики в области промышленных водных ресурсов и последних новостей о мексиканских законах об изменении климата. Эмили сообщала об энергетических проблемах в США, Мексике и Великобритании. До журналистики Эмили работала политическим аналитиком в Счетной палате правительства США и аудитором в международной организации помощи CARE.

UH Energy — это центр энергетического образования, исследований и инкубации технологий в Университете Хьюстона, работающий над формированием энергетического будущего и выработкой новых бизнес-подходов в энергетической отрасли.

Как продлить срок службы литий-ионной батареи электромобиля или устройства

Наша жизнь все больше заполняется устройствами с батарейным питанием, большинство из которых теперь используют литий-ионные батареи, в том числе сотовые телефоны, ноутбуки, электроинструменты и — самое подходящее. для нас — в электромобилях.Многие из нас испытали некоторый уровень деградации батареи, по крайней мере, в смартфонах. Но электромобили немного дороже, и потеря емкости или способности батареи удерживать заряд могут заметно повлиять на ваше поведение при вождении. Представьте, что топливный бак вашего газового автомобиля со временем сжимается!

Итак, что делать покупателям электромобилей? Исследование Мичиганского университета о том, как потребители могут продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов (в автомобилях, телефонах и т. Д.), Было недавно опубликовано в Journal of Energy Storage, и в нем содержится несколько советов.Исследование проводилось при поддержке Responsible Battery Coalition, ассоциации компаний (включая Ford и Honda), ученых и организаций, приверженных ответственному управлению аккумуляторными батареями сейчас и в будущем, чтобы свести к минимуму влияние, которое наш образ жизни, который все больше использует батареи, оказывает на здоровье человека. планета. Помимо академических исследований способов продления срока службы аккумуляторов, команда изучила доступные рекомендации по использованию и зарядке аккумуляторов, содержащиеся в руководствах пользователя от производителей, включая BMW, Chevrolet, Ford, Fiat, Honda, Hyundai, Kia, Mercedes-Benz, Nissan и Тесла.

Продолжайте читать список, чтобы узнать больше о том, как продлить срок службы аккумуляторов, а также ключевую справочную информацию о науке, лежащей в основе этих устройств накопления энергии.

6 способов продлить срок службы батареи электромобиля

1. Свести к минимуму воздействие высоких температур при хранении и использовании — По возможности ставьте электромобиль в тени или подключайте его к электросети, чтобы система терморегулирования батареи могла работать от электросети .
2. Сведите к минимуму воздействие низких температур— Здесь опять же большая опасность заключается в том, что парковка отключена от электросети при экстремально низких температурах.Если вы можете подключить его, система терморегулирования батареи может поддерживать ее в удобстве. Некоторые электромобили автоматически запускают систему терморегулирования даже при отключении от сети, пока мощность не упадет до 15 процентов, после чего все становится некрасивым.
3. Сведите к минимуму время, затрачиваемое на 100-процентную зарядку — Старайтесь подавлять желание каждую ночь подключаться к сети всю ночь. Если в ваших ежедневных поездках расходуется 30 процентов батареи, использование средних 30 процентов (например, от 70 до 40 процентов) лучше для батареи, чем всегда использование верхних 30 процентов.Умные зарядные устройства со временем интегрируются с вашим календарем, чтобы предугадывать ежедневные потребности вождения и адаптировать зарядку в соответствии с вашими требованиями.
4. Минимизируйте время, затрачиваемое на нулевой уровень заряда — Системы управления батареями обычно отключают электромобиль задолго до того, как он достигнет 0 процентов. Еще большая опасность заключается в том, что автомобиль остается отключенным от электросети так долго, что он саморазряжается до нуля и остается там в течение длительного периода.
5. Избегайте быстрой зарядки — Автопроизводители знают, что одним из ключей к массовому внедрению электромобилей является способность заряжаться так же быстро, как заправка бензобака, поэтому они боятся предупреждать о высоковольтной зарядке постоянным током.И действительно, это нормально для подзарядки во время нечастых длительных поездок — или когда неожиданная встреча истощает ваш стратегический 70-процентный заряд за ночь. Не делай это привычкой.
6. Избегайте более быстрой разрядки, чем необходимо — Трудно противостоять этим нелепым запускам Tesla, и они относительно безвредны, когда иногда им пользуются при демонстрации вашего автомобиля потенциальному преобразователю электромобиля. Просто знайте, что каждый из них в некоторой степени ускоряет окончательный разряд аккумулятора вашего автомобиля.

Ищете способы продлить срок службы аккумулятора телефона / ноутбука?

1. Избегайте использования или хранения в условиях высокой влажности. — Батареи должны быть герметично закрыты, но при попадании внутрь корпуса влага может вызвать внешнее короткое замыкание ячеек или вызвать побочные реакции и другие возможные режимы отказа.
2. Избегайте механических повреждений. — Да, все, что приводит к короткому замыканию аккумулятора, приведет к его выходу из строя и создаст угрозу безопасности.
3. Следуйте инструкциям производителя по калибровке. — Они часто включают начальную полную разрядку для правильной калибровки измерителя уровня заряда батареи.

Просмотреть все 25 фотографий

Как работают литий-ионные батареи

Как следует из названия, в этих батареях работают положительно заряженные ионы лития. Эти ионы притягивают электроны. В полностью заряженной батарее они сбиваются на некоторое количество молекул анода (которые обычно представляют собой углерод) вместе с электроном.Когда энергия отбирается от батарей, электроны уходят, чтобы выполнять свою работу, а ионы лития мигрируют через специальный сепаратор, который пропускает только эти ионы. Оказавшись на другой стороне, они падают на катодные молекулы (обычно оксиды металлов) вместе с электронами, которые только что помогли вращать двигатель, зажечь лампочку, доставить твит или что-то еще.

Типы старения и деградации батарей

В исследовании батарей Мичиганского университета учитывались как календарное старение с течением времени, так и циклическое старение с использованием.Он также был сосредоточен на двух основных формах деградации батареи: уменьшении емкости (когда ампер-часы энергии, которая может быть сохранена, падает) и снижении мощности (когда внутреннее сопротивление батареи в омах увеличивается, снижая скорость, с которой энергия может быть направлена ​​в или вытащили из аккумулятора). Спад мощности влияет на запас хода электромобиля и расход топлива; Снижение мощности влияет на его ходовые качества — ускорение, способность преодолевать подъем и скорость, с которой он может перезаряжаться — с помощью тормозов или зарядного устройства.

Посмотреть все 25 фотографий

Что на самом деле ухудшает работу аккумуляторов

Потеря запасов лития (LLI) происходит, когда различные реакции выводят ионы лития из обращения. Первые циклы зарядки нового аккумулятора всегда истощают около 10 процентов доступного лития, когда он наносится на анод в качестве защитного слоя «твердый электролит между фазами» (SEI). Потеря активного материала (LAM) обычно происходит, когда электроды разрушаются, оставляя меньше мест для прикрепления ионов лития.Затухание мощности будет зависеть только от того, что из вышеперечисленного хуже, но эффект обоих режимов является аддитивным, вызывая затухание мощности. Механическое напряжение возникает, когда «литиация» и «делитирование» электродов вызывает изменение их объема на целых +/- 10 процентов. Это набухание и усадка может вызвать «расслоение» и растрескивание SEI, что может привести к выведению большего количества лития из обращения при повторной пластинке.

Итак, в заключение, 6 вещей, которые ненавидят батареи

1. Высокая температура — Может разрушать материалы, которые связывают углеродные или оксидные материалы с электродами, расплавлять сепаратор, вызывать растворение катодных металлов, растворять SEI слой, вызывают потерю кислорода из оксида металла катода и / или вызывают разложение электролита.
2. Низкая температура — В первую очередь снижает скорость диффузии ионов через сепаратор.
3. Высокий уровень заряда — Может вызвать коррозию алюминиевого токосъемника в катоде, разложить связующий материал, растворить слой SEI, вызвать повышение внутреннего механического напряжения в газах и разложение электролита.
4. Низкое состояние заряда — Может вызвать коррозию медного токоприемника в аноде и растворение переходных металлов.
5. Высокий ток зарядки — Может замедлять диффузию ионов и усиливать изменения объема и механические напряжения, которые они вызывают во время зарядки.
6. Высокий ток разряда — Усиливает изменения объема и механические напряжения, которые они вызывают во время разряда.

Просмотреть все 25 фото

Лучшее зарядное устройство для аккумуляторов (для батарей AA и AAA)

Аккумуляторы AA и AAA намного эффективнее и надежнее, чем вы, возможно, помните из прошлых лет.Если вы переходите на аккумуляторные батареи или уже сделали это, вам понадобится зарядное устройство, чтобы поддерживать их в рабочем состоянии. Мы потратили 7 часов на исследование и 20 часов на тестирование зарядных устройств AA и AAA и пришли к выводу, что Panasonic BQ-CC55 — лучший выбор для большинства людей. Он компактен, имеет откидную вилку переменного тока, заряжает до четырех батарей за раз и имеет индикаторы, которые сообщают вам, когда каждая батарея разряжена, заряжена наполовину или полностью.

Наш выбор

Panasonic BQ-CC55

Это зарядное устройство, которое мы бы купили.Он имеет раскладывающуюся вилку, поэтому он плотно прилегает к сетевой розетке, индикаторы уведомлений над каждым отсеком для батарей и возможность заряжать до четырех аккумуляторов за раз.

Panasonic BQ-CC55 чрезвычайно прост в использовании: вы вставляете батарейки — подойдут любые марки аккумуляторов типа AA или AAA — открываете вилку переменного тока, вставляете зарядное устройство в розетку и ждете статуса светится, показывая, что каждая батарея полностью заряжена. Функция автоматического отключения автоматически определяет уровень заряда аккумуляторов и отключает питание после завершения зарядки.BQ-CC55 производится компанией, которой мы доверяем, имеет приличную гарантию и хорошо зарекомендовал себя при тестировании емкости и времени утечки. Он также имеет нейтральный ненавязчивый вид, который гармонирует с фоном большинства комнат.

Также отлично

EBL 6201

Это зарядное устройство питается от USB-C или Micro-USB, что дает вам два удобных способа зарядки аккумуляторов от уже имеющегося зарядного устройства USB.

EBL 6201 предлагает многие из тех же функций, что и Panasonic — он заряжает до четырех батарей одновременно, имеет функцию автоматического отключения, имеет световые индикаторы уведомлений над каждым отсеком для батарей, а также довольно маленький и компактный.Но вместо розетки переменного тока у EBL есть входные USB-порты сбоку, которые позволяют заряжать батареи AA или AAA, используя любую комбинацию разъема (кабель USB-C или Micro-USB) и источника питания (ноутбук, настенное зарядное устройство). , или power bank) вы выбираете. Поэтому, если у вас уже есть настенное зарядное устройство USB в месте, где вы хотите заряжать аккумуляторы — например, у прикроватной тумбочки или стола, — вы можете подключить к нему EBL вместо того, чтобы занимать всю розетку.

Также отлично

La Crosse Technology BC1000 Alpha Power сложнее в использовании, чем другие наши медиаторы, и стоит дороже, но уникальна тем, что позволяет выжать из ваших батареек все до последней капли.Он предоставляет дополнительные возможности, которых нет у других зарядных устройств, например различные уровни зарядки, программу, которая обновляет (заряжает и разряжает) батареи, которые вы не использовали какое-то время, тест емкости батареи и многое другое. Мы объясняем, как эти функции могут помочь улучшить производительность ваших аккумуляторов и общее состояние в разделе ухода и обслуживания. Alpha Power требует гораздо большего нажатия кнопок, чем Panasonic (который в значительной степени «установил и забыл»), но если вы склонны приложить немного дополнительных усилий для некоторых долгосрочных преимуществ, это то, что вам нужно. зарядное устройство для вас.

Как накопление энергии может произвести революцию в отрасли в ближайшие 10 лет

Какие изменения может иметь десятилетие. В 2010 году наши телефоны и компьютеры питали аккумуляторы. К концу десятилетия они начинают приводить в действие наши машины и дома.

За последние десять лет резкий рост производства литий-ионных аккумуляторов привел к снижению цен до такой степени, что — впервые в истории — электромобили стали коммерчески жизнеспособными с точки зрения как стоимости, так и производительности.Следующий шаг, который определит следующее десятилетие, — это хранилище в масштабе полезности.

По мере того, как непосредственность климатического кризиса становится все более очевидной, батареи являются ключом к переходу к миру, работающему на возобновляемых источниках энергии. Солнце и ветер играют все более важную роль в производстве электроэнергии, но без эффективных технологий хранения энергии природный газ и уголь необходимы в те времена, когда солнце не светит или ветер не воет. И поэтому крупномасштабное хранение играет важную роль, если общество хочет уйти от мира, зависящего от ископаемого топлива.

По оценке UBS, в течение следующего десятилетия затраты на хранение энергии упадут между 66% и 80%, а мировой рынок вырастет до 426 миллиардов долларов. Постепенно целые экосистемы будут расти и развиваться, чтобы поддержать новую эру электричества с батарейным питанием, и последствия будут ощущаться во всем обществе.

Изменение электросети

Если электромобили будут расти быстрее, чем ожидалось, например, пиковый спрос на нефть может быть достигнут раньше, чем ожидалось, в то время как увеличение количества генерируемой экологически чистой энергии изменит состав электросети.

В недавней записке для клиентов аналитики Cowen заявили, что в сети «в ближайшие десять лет произойдет больше изменений, чем за предыдущие 100 лет».

Растущий рынок накопителей энергии не оставляет недостатка в инвестиционных возможностях, особенно потому, что государственные субсидии и нормативные акты способствуют переходу к чистой энергии. Но, как и на других высококонкурентных рынках, таких как полупроводниковая промышленность в 1990-х годах, аккумуляторная батарея не всегда обеспечивала наилучшую отдачу для инвесторов. Ряд компаний, производящих аккумуляторные батареи, обанкротились, что подчеркивает тот факт, что продукт, изменяющий общество, может не вознаградить акционеров.

«В конце концов, это достанется некоторым лидерам отрасли, которые заработают немного денег», — сказал Джо Оша из JMP Securities. «Я думаю, что все эти компании сделают хорошую работу по обеспечению снижения цен для производителей [электромобилей] в течение следующих 5-10 лет. Я не уверен, что они будут приносить большую прибыль акционерам в течение следующих 5-10 лет. процесс.»

При этом, хотя инвестировать в компании, занимающиеся чистыми аккумуляторными батареями, может быть непросто, существуют возможности для целевых компаний, которые выиграют от перехода к миру с низким уровнем выбросов углерода.Например, Sunrun — крупнейшая компания по производству солнечной энергии для жилых домов в США, а NextEra Energy — одна из крупнейших в стране компаний по возобновляемым источникам энергии, которая в настоящее время строит свои хранилища для коммунальных услуг.

Пока ученые меняют химический состав батарей, а компании делают ставки на то, что может стать следующей прорывной технологией, Дэн Голдман, основатель венчурной компании Clean Energy Ventures, ориентированной на чистые технологии, сказал, что такие области, как инновационные системы управления батареями, являются хорошим выбором. ставка для инвесторов, так как они могут работать с любой аккумуляторной технологией.

«Использование огромных экономических возможностей, лежащих в основе перехода к контролю и энергетическим системам на основе батарей» требует, чтобы не только планировщики, политики и регулирующие органы, но и инвесторы «использовали экосистемный подход к развитию этих рынков», — писали исследователи из Rocky Mountain Institute в Прорывные батареи: в эру чистой электрификации .

Аккумуляторы: новая звезда науки

Аккумуляторные технологии в самом простом виде появились более двух столетий назад.Само это слово является обобщающим, поскольку батареи бывают всех форм и размеров: свинцово-кислотные, никель-железные, никель-кадмиевые, никель-металлогидридные и т. Д.

Литий-ионные батареи — что само по себе может быть общим термином — были впервые разработаны в 1970-х годах и впервые реализованы Sony в 1991 году для портативного видеомагнитофона компании. Теперь они встречаются во всем: от iPhone до медицинских устройств, самолетов и международных космических станций.

Возможно, самым ярким свидетельством роли этих батарей в современном обществе является то, что в этом году Нобелевская премия по химии была присуждена трем ученым, разработавшим литий-ионную батарею.

«За последние десятилетия разработка [литий-ионных аккумуляторов] быстро прогрессировала, и мы можем ожидать, что в технологии аккумуляторов произойдет еще много важных открытий», — заявила в октябре Шведская Королевская академия наук. «Эти будущие прорывы, несомненно, приведут к дальнейшим улучшениям в нашей жизни не только для нашего удобства, но и в отношении глобальной и локальной окружающей среды и, в конечном итоге, устойчивости всей нашей планеты».

Электромобили: преодолевая расстояние

Tesla была первой автомобильной компанией, которая начала коммерциализацию электромобилей с батарейным питанием, когда она представила родстер в 2008 году.Раньше автопроизводители возились с гибридными моделями, но они, как правило, не интересовались полностью электрическими автомобилями, учитывая высокую стоимость производства.

Но вкусы потребителей изменились за последнее десятилетие, и по мере усиления регулирующего надзора — особенно в Европе — автопроизводителям приходилось не отставать.

Практически все автопроизводители сейчас предлагают или планируют предлагать полностью электрические или, по крайней мере, гибридные модели автомобилей. В ноябре Ford представил свой полностью электрический Mustang Mach-E, который является частью плана компании на сумму 11 миллиардов долларов по разработке 40 полностью электрических и гибридных моделей к 2022 году, а в марте Volkswagen увеличил свою цель по производству электромобилей до 70 новых моделей к 2028 году. по сравнению с предыдущей целью 50.

Цены на аккумуляторные батареи для электромобилей обычно рассматриваются как стоимость киловатт-часа. За последние десять лет цены упали, поскольку производство достигло экономии от масштаба. По данным BloombergNEF, сейчас они стоят около 156 долларов за киловатт-час, что на 85% меньше, чем в 2010 году, когда цена за киловатт-час составляла 1100 долларов плюс. По данным BloombergNEF, продолжающееся производство и повышение эффективности приведут к падению цен к 2024 году ниже цены 100 долларов / кВтч, что важно, поскольку это отраслевой консенсус относительно того, когда электромобили достигнут паритета цен с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания.

«Хотя концепция электромобилей не нова, в этом автомобильном цикле отличает доступность надежных и недорогих аккумуляторов, которые обладают отличными энергетическими и энергетическими характеристиками в практическом форм-факторе», — сказал аналитик Cowen Джеффри Осборн. недавнее примечание для клиентов.

Рабочие на производственной линии литий-ионных аккумуляторов для электромобилей (EV) на заводе в Хучжоу, провинция Чжэцзян, Китай.

Reuters

Мировые продажи подключаемых к электросети электромобилей, включая электромобили с аккумуляторным питанием и подключаемые к сети гибридные электромобили, достигли 1-го уровня.98 миллионов в 2018 году, по данным Международного энергетического агентства, в результате чего общее количество электромобилей на дорогах превысило 5,1 миллиона. Это все еще очень небольшая часть из более чем 1 миллиарда автомобилей на дорогах сегодня, но ожидается, что это число будет продолжать расти. BloombergNEF прогнозирует, что к 2040 году 57% продаж новых легковых автомобилей будут электрическими, что доведет общий парк электромобилей до 30%.

Tesla в настоящее время является крупнейшим в мире производителем электромобилей, и, хотя он еще не получил прибыль в годовом исчислении, он опубликовал прибыль на квартальной основе, в том числе в последнем квартале.Компания оказалась несколько поляризованной с точки зрения инвестирования, учитывая частые сбои в поставках и иногда неустойчивое поведение генерального директора Илона Маска.

Но компании удалось снизить цену на свой аккумулятор. Частично это связано с гигафабрикой Tesla в Спарксе, штат Невада, которая работает практически с максимальной эффективностью, а также с тем, что бытовые и коммунальные хранилища компании помогают распределять фиксированные затраты на производство аккумуляторов. Компания также получила государственные субсидии и оптимизировала работу своего гигафабрики.

Литий-ионные аккумуляторные элементы

Tomohiro Ohsumi | Bloomberg | Getty Images

Аккумулятор является ключевым отличием электромобилей, поскольку запас хода автомобиля определяется количеством накопленной энергии, а также определяет время, необходимое для зарядки автомобиля.

В недавней заметке Credit Suisse сказал, что важно отдать должное Tesla за разработку аккумуляторных батарей. Компания имеет низкий рейтинг по акциям, но заявила, что у автопроизводителя есть «преимущество перед другими автопроизводителями в области электрификации», помимо прочего, благодаря плотности энергии его батареи.

Компактная модель Tesla 3 стоит от 39 990 долларов, не считая экономии от государственных субсидий и газа, что означает, что она по-прежнему значительно дороже, чем компактные автомобили с газовым двигателем. Еще одна проблема, которую автопроизводителям придется решать в будущем, — это больший запас хода на одной зарядке и более быстрое время зарядки, что препятствует широкому распространению.

Но с уменьшением стоимости аккумуляторов, по мнению S&P Global Platts, электромобили могут стать конкурентоспособными в местах с высокими ценами на нефть уже в ближайшие два-три года.

«Tesla вывела на рынок бренд, и это действительно помогло всей отрасли», — сказал Остин Девани, директор IHS Markit по глобальной неорганике. «Вы доберетесь до того, что карманная сторона начнет привлекать больше людей к электромобилям, поэтому вы увидите рост проникновения в ближайшие годы».

Инвестиционные возможности в цепочке поставок аккумуляторов

Основная причина, по которой электромобили с аккумуляторным питанием все еще относительно дороги, — это стоимость сырья, необходимого для их производства.Помимо лития, для литий-ионных аккумуляторов необходимы другие минералы, такие как кобальт и графит, а также такие металлы, как никель, алюминий и марганец.

Электромобили сегодня опережают спрос на литий среди бытовой электроники. В то время как спрос на минерал растет, цены резко упали за последнее десятилетие после того, как рост производства опередил более медленные, чем ожидалось, продажи электромобилей, сообщает S&P Global Platts. Фирма заявила, что ожидает, что спрос в транспортном и энергетическом секторах почти утроится в течение следующих пяти лет, и что по мере «нарастания импульса» спрос может перевесить предложение.«

Химическая компания Albemarle могла бы стать одним из бенефициаров растущего спроса, поскольку у нее есть литиевые предприятия по всему миру, в том числе в Сильвер-Пике, Невада и Салар-де-Атакама, Чили. В прошлом году количество аналитиков с Уолл-стрит, имеющих рейтинг, эквивалентный покупке акций, упал с 80% до 52%.

Но не все отказались от этой акции. Аналитик Jefferies Лоуренс Александер сказал в декабре, что это «один из самых интригующих историй за 3-5 лет.«Его цель в 83 доллара на 15% выше, чем в настоящее время торгуются акции.

Среди других экстракторов лития — базирующаяся в Филадельфии компания Livent, которая была выделена из корпорации FMC, и чилийская компания Sociedad Quimica y Minera De Chile SA

Аэрофотоснимок. бассейны солевого раствора и перерабатывающий завод литиевого рудника Soquimich (SQM) на соляной равнине Атакама на севере Чили, 10 января 2013 года.

Иван Альварадо | Reuters

Когда дело доходит до фактического изготовления аккумуляторных элементов для аккумуляторной батареи, На рынке доминируют такие азиатские компании, как Panasonic, CATL, LG Chem и китайская BYD, которая почти на 25% принадлежит Berkshire Hathaway Уоррена Баффета.

Panasonic сотрудничает с Tesla, а LG Chem производит аккумуляторы, в частности, для General Motors и Ford.

В декабре GM и LG Chem объявили, что к 2023 году они инвестируют до 2,3 миллиарда долларов в создание совместного предприятия в Огайо по производству аккумуляторных элементов для электромобилей. «Новый завод поможет нам масштабировать производство и значительно повысить прибыльность и доступность электромобилей», — заявила генеральный директор и председатель правления GM Мэри Барра на мероприятии для СМИ, анонсировавшем новый завод.

Девани сказал, что мы достигли своего рода «переломного момента», когда игроки на материалах могут увидеть паритет в ценах на элементы батареи и батареи. «Пять лет назад… электромобили были скорее новинкой… потребители не обязательно осознавали преимущества, сегодня они есть».

Заставьте ваш телефон питаться от дома

Спрос на более мощные и качественные батареи для питания электромобилей произвел волновой эффект, в том числе и в домашнем хранилище энергии. Это особенно верно, поскольку падение цен на солнечную энергию вкупе с государственными субсидиями побудило потребителей перейти на возобновляемые источники энергии.

В ноябрьской записке для клиентов Оша из JMP сказал, что SunRun, которая предлагает солнечные батареи и варианты хранения, выглядит готовым к «отличному 2020 году», отчасти из-за потенциала роста со стороны компании по хранению данных.

«Использование накопителей заметно как в RUN, так и во всей отрасли — бытовые батареи превратились из любопытства во все более распространенную часть новой жилой солнечной установки», — сказал он.

Tesla — еще одна компания, которая предлагает солнечные батареи и накопители с батареей Powerwall, которая, по словам аналитика Baird Бен Калло, в настоящее время является «недооцененной» частью компании, но, как он ожидает, станет «более важной сферой внимания по мере увеличения прибыльности и роста прибыли». развертывания растут.»

Tesla’s Powerwall 2

Источник: Tesla

В то время как обе эти компании также предлагают солнечные установки, другие компании, такие как Enphase Energy, предлагают аккумуляторы, которые интегрируются с существующими солнечными системами. Enphase является лидером в рейтинге NASDAQ Composite в этом году. год, после роста на 465%

Следующий шаг: хранилище в масштабе коммунального хозяйства

Однако самым большим потенциальным рынком для хранения энергии являются не отдельные потребители, а крупные коммунальные предприятия.

Возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнечная энергия, обеспечивают все больше и больше энергии для сети. Но до тех пор, пока не будут разработаны эффективные накопители энергии, эти прерывистые источники будут по-прежнему полагаться на ископаемое топливо.

Проект Лаваи по хранению солнечной энергии и энергии на острове Кауаи, Гавайи.

Проще говоря, в настоящее время электрическая сеть обычно работает так, что энергия вырабатывается буквально за мгновение до этого. Запасов не так много, поэтому спрос и предложение должны всегда находиться в равновесии.

Но по мере того, как цены на аккумуляторы падают, все больше и больше коммунальных предприятий интегрируют литий-ионные аккумуляторы в свои системы. В настоящее время они в основном используются для замены так называемых пиковых электростанций — станций, обычно работающих на природном газе, которые используются только в периоды пикового спроса. Они также начинают заменять дизельные генераторы в местах, где постоянно требуется электричество, например, в больницах.

Государственные стимулы и падающие затраты на солнечную и ветровую энергию также повышают жизнеспособность накопителей энергии.

«10 лет назад батареи были перспективным средством решения проблемы более широкого проникновения возобновляемой энергии в электрические сети, и сегодня, я думаю, вы можете увидеть в ближайшие 10 лет видимость того, что это стремление станет реальностью», Об этом CNBC сообщил управляющий директор Ultra Capital Кристиан Ханелт. Он добавил, что у коммунальных компаний есть естественное преимущество, поскольку они понимают передающую сеть и знают, где они могут получить выгоду.

NextEra Energy — один из крупнейших поставщиков возобновляемой энергии в стране, который включает в себя предложения по хранению энергии.В недавней записке для клиентов Credit Suisse назвал это одной из своих лучших инвестиционных идей, основанных на «сильной зависимости NextEra от быстрорастущей отрасли возобновляемых источников энергии» и «ведущем в мире крупномасштабном бизнесе по развитию возобновляемых источников энергии». Другие компании, предлагающие накопители энергии, включают компанию EnerSys из Пенсильвании, а также Pinnacle West Capital Corporation, которая в феврале объявила о планах добавить 850 мегаватт аккумуляторных батарей в Аризоне в течение следующих 5 лет.

В настоящее время крупнейшая установка литий-ионных аккумуляторов находится в Южной Австралии и работает от Tesla.Его мощность составляет 100 мегаватт, что, по данным сайта, позволяет питать 30 000 домов при максимальной мощности. В ноябре французская компания Neoen, которая управляет площадкой, объявила о расширении на 50%, в результате чего мощность увеличится до 150 МВт.

Должностные лица и рабочие собираются возле комплекса Hornsdale Power Reserve с крупнейшей в мире литий-ионной батареей производства Tesla во время официального запуска около южно-австралийского города Джеймстаун.

Дэвид Грей | Reuters

Производители и операторы оборудования для возобновляемых источников энергии, а также химические компании и компании по производству материалов также могут выиграть, если хранение энергии ветра и солнца станет более целесообразным.Осборн отметил, что потребуется новое программное обеспечение, чтобы помочь коммунальным предприятиям понять потребности в электроэнергии, поскольку возобновляемые источники энергии и электромобили получают от сети.

«Мы рассматриваем внедрение интеллектуальных технологий в электросети как одну из следующих больших волн расходов на ИТ и новую инвестиционную тему, которая, вероятно, будет реализована в течение следующих 10-20 лет. По сути, Smart Grid — это крупномасштабный проект. — масштабные упражнения по интеграции программного обеспечения с использованием датчиков связи по сети », — сказал он.

Следующее десятилетие

Сохраняющиеся высокие затраты являются одной из причин, препятствующих резкому увеличению интеграции литий-ионных аккумуляторов в сеть. Другой фактор заключается в том, что этот конкретный тип батареи не обязательно может оказаться наиболее подходящим для хранения энергии в течение более длительных периодов времени. Также известно, что они воспламеняются, и есть проблемы с некоторыми необходимыми компонентами, такими как кобальт, почти половина которого поступает из Конго. Переработка и воздействие добычи металлов на окружающую среду — это другие проблемы, на которые следует обратить внимание.

Миллиарды долларов тратятся на поиск альтернатив. Твердотельные батареи, в которых, например, используется натрий вместо жидких электролитов, являются одним из возможных вариантов, как и проточные батареи, в которых для хранения энергии используются резервуары с электролитами.