Kursbeschreibung:

Die Elektrofahrzeuge - Einführung in die Batterietechnologie werden die grundlegende Elektrochemie abdecken, die in Batterien auftritt. Dieser Kurs bietet eine Einführung in Batterien, die in Energiespeichervorrichtungen in einer Vielzahl von technischen Geräten verwendet werden.

Die Schüler lernen:

  • Über die Chemie in den traditionellen Batteriesystemen von Trockenzellen, Nasszellen und Blei-Säure sowie Li-Ionen, die sowohl für Unterhaltungselektronik als auch für großformatige Anwendungen wie EV- und PHEV-Fahrzeuge verwendet werden
  • Über den Herstellungsprozess von Li-Ionen-Batterien

Kursmodule:

Modul 1 - Einführung in die Elektrochemie und Batterien

  • Lernziel: Definieren Sie die Elektrochemie und identifizieren und erklären Sie verschiedene Aspekte von Batteriezellen, Batteriesystemen und Batterieherstellung.

Modul 2 - Überblick und Überblick über Autonomie

  • Lernziel: Nutzen Sie Autonomie, eine Software, mit der Hybrid-Elektrofahrzeuge simuliert werden.

Modul 3 - Grundlegende Elektrochemie und Theorie der Elektrochemie

  • Lernziel: Erläutern Sie, wie eine Batterie funktioniert, beschreiben Sie die Grundprinzipien der Batteriechemie und analysieren Sie Oxidation, Reduktion und verschiedene Verluste.

Modul 4 - Überblick über verschiedene Arten von Batterien

  • Lernziel: Listen Sie die verschiedenen Batterietypen auf, erläutern Sie sie und geben Sie Trockenzellen, magere Säure und Nickelmetallhydrid genauer an.

Modul 5 - Batterien: Lithium-Ionen-, Herstellungs- und Verwaltungssystem

  • Lernziel: Analysieren Sie Lithium-Ionen-Batterien speziell, erklären Sie die Herstellung von Batterien und bewerten Sie, wie das Batteriemanagementsystem das Ziel verfolgt, den Lebenszyklus und die Sicherheit von Batterien zu optimieren.

Empfohlener Hintergrund:

  • Studenten und Diplomanden mit Abschluss in Chemieingenieurwesen
  • Chemieingenieure suchen eine technische Erneuerung des Materials

Das Konzept der Biokraftstoffe der dritten Generation besteht darin, Schadstoffe im Kraftstoffherstellungsprozess zu reduzieren oder zu beseitigen. Dieser Ansatz der Kraftstoffumschaltung umfasst auch Maßnahmen zur Förderung von Elektro- und Wasserstofffahrzeugen, mit denen die Schadstoffe entweder während der Herstellung (z. B. bei der Stromerzeugung in Kraftwerken / Wasserstoff in Raffinerien) oder durch die Verwendung erneuerbarer Energiequellen, die überhaupt nur wenig Umweltverschmutzung verursachen, reduziert werden können . Der Schritt hin zu einer solchen Strategie zur Verlagerung des Kraftstoffverbrauchs führt somit Maßnahmen zusammen, um die lokalen und globalen Umweltauswirkungen des Verkehrs zu verringern. Es ist auch eines, das das Potenzial hat, sich mit dem mächtigen politischen Treiber der Energiesicherheit zu verbinden.

Obwohl der Einsatz von Batterien und elektrischem Antrieb in Hybridautos mittlerweile allgemein verbreitet ist, erfordert ein vollständig elektrisch angetriebenes Auto die Speicherung großer Energiemengen an Bord des Fahrzeugs. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht natürlich in Batterien. Bei älteren Arten von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen (BEV) wurden Bleisäurebatterien verwendet, bei den meisten aktuellen Elektrofahrzeugkonstruktionen werden jedoch Lithium-Ionen- (Li-Ion) - und Lithium-Polymer-Traktionsbatterien (Li-Poly) verwendet. Diese haben eine viel höhere Energiedichte (100 – 125 W pro kg) und bieten eine deutliche Verbesserung der Fahrleistung und Reichweite.

Bei Elektrofahrzeugen der ersten Generation wurden Gleichstrommotoren (Gleichstrommotoren) verwendet. Neuere Autos wandeln den Gleichstrom mithilfe eines Umrichters in Wechselstrom (Wechselstrom) um, der dann einen Induktionsmotor antreibt. Diese Fahrzeuge haben einen höheren Wirkungsgrad, eine höhere spezifische Leistung (pro kg) und benötigen weniger Wartung.

Bis vor kurzem waren BEVs nur in geringen Stückzahlen als Varianten von ICE-Fahrzeugen erhältlich (z. B. das Elektroauto Peugeot 106, hergestellt aus 1995-2003). Ein spezielles BEV-Design, das REVA G-Wiz-Kleinstauto (rechtlich als "Vierrad" bezeichnet), wurde in 2001 eingeführt und hat sich einen kleinen Nischenmarkt gesichert, in dem 4000-Fahrzeuge weltweit von 2011 verkauft werden. Der kürzlich vorgestellte Renault "Twizzy" ist auch ein elektrischer "Vierrad".

Noch wichtiger ist, dass seit 2010 eine Reihe dedizierter Hochleistungs-BEV auf den Markt gebracht wurden, darunter der Mitsubishi iMiEV, der elektrische Smart, der Nissan Leaf (Abbildung 14), der Peugeot iOn, der Fluence von Renault und der Sportwagen Teslar Roadstar 210. Der Mitsubishi iMiEV EV-Technologie Die Website bietet einen guten Überblick über die wichtigsten Merkmale moderner BEVs. Wenn Sie möchten, können Sie auch diesem Link folgen BEVs in Großbritannien erhältlich.

Abbildung 14 Ein Nissan Leaf stößt von einem öffentlichen Punkt in Milton Keynes aus an, wenn das Auto im Frühjahr mit dem 2011 im Vereinigten Königreich startet. Bis Januar 2012 übertraf der weltweite Umsatz des Leaf 20 000

Ein Hauptproblem bei BEVs ist, dass sie nur eine Reichweite von 160 km (100-Meile) haben und dass das Aufladen in den meisten Fällen langsam ist (6-8-Stunden). Sie kosten etwa ein Drittel mehr als ein vergleichbares ICE-Fahrzeug, obwohl die stark reduzierten Betriebskosten dem hohen Anschaffungspreis entgegenstehen.

Förderung von Elektrofahrzeugen

Die kommerzielle Einführung einer Reihe von BEV-Konstruktionen ist Teil eines britischen Partnerschaftsansatzes zwischen Regierung und Industrie, der einen langfristigen Übergang zu einem kohlenstoffarmen Verkehr in der Zukunft vorsieht, in dem sauberere Verbrennungsmotoren mit einer anfänglichen Verbreitung von batterieelektrischen Fahrzeugen einhergehen und dann Plug-in-Hybride, gefolgt von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen (New Automotive Innovation and Growth Team (NAIGT), 2009). Ähnliche Programme fanden in Frankreich, Deutschland, Spanien und den USA statt. Abbildung 15 zeigt die "Roadmap" für die Technologieaufnahme aus dem 2009-NAIGT-Bericht.

Quelle: Nachgezeichnet vom neuen Automotive Innovation and Growth Team, 2009, p. 45

Diese umfasst ua: Batterieübersicht, Batteriebereiche, Lebensdauer und Recycling der Batterie, Batterietypen, Blei-Säure-Batterien (Pb-Pb02), Alkaline (Ni-Cad, Ni-Fe und Ni-MH), Natrium-Nickelchlorid (Na-NiCl2), Natrium-Schwefel (Na-S), Lithium-Ionen (Li-Ionen), Brennstoffzellen, Superkondensatoren, Schwungräder (6-Stunden-CPD)

Empfohlen für: Techniker, Studenten, technische Ausbilder und Gutachter

Kurscurriculum:

  1. Batterietypen, die in Elektrofahrzeugen verwendet werden, sowie deren Vor- und Nachteile
  2. Litium-Ionen-Batterie
  • Zellreaktion einer Lithium-Ionen-Batterie
  • Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien
  1. b. Blei-Säure-Batterie
  2. c. Lithium-Polymer-Batterie
  3. d. Festkörperbatterie (Bedeutung)
  4. SOC, SOP, SOH UND DOD der Batterie
  5. C-Bewertung der Batterie und deren Bedeutung
  6. Was ist Zelle, Modul und Pack
  7. Bedeutung der spezifischen Energie der Batterie
  8. Bedeutung und Schlüsselrolle der Festkörperbatterie in Elektrofahrzeugen
  9. Wie verändern Festkörperbatterien die Elektrofahrzeuge der Zukunft?
  10. Wie wählt man eine Batterie für ein Elektrofahrzeug aus?
  11. Was ist ein Batteriemanagementsystem und seine Bedeutung für die Batterie?
  12. Wie berechnet man das Gewicht der Batterie in Elektrofahrzeugen?

Beachten Sie die extreme Komplexität inklusive einer Traktionsbatterie!
Es fehlt ein Stecker, um den Akku vom Netz aufzuladen. A PFCEV!
Vergleichen Sie mit der Einfachheit eines AWD-BEV !:


Vergleich der Nissan 30-kW (links) und 60-kW (rechts) Batterien.

Was wirst du erreichen?

Am Ende des Kurses können Sie…

  • Nutzen Sie Kenntnisse über aktuelle und zukünftige Entwicklungen bei der Energiespeicherung und wie sich diese auf die Energie- und Transportbranche auswirken können
  • Beschreiben Sie die Lieferkette bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien in großem Maßstab und prüfen Sie, ob die Ressourcen ausreichen, um die Energiewende aufrechtzuerhalten
  • Entwickeln Sie neues Wissen über die Li-Ionen-Batterieindustrie
  • Ermittlung der finanziellen Vorteile von Energiespeicherlösungen für Batterien im Untertagebau
  • Überlegen Sie sich die Beziehung zwischen dem Untertagebergbau und seinen Umweltauswirkungen
  • Beschreiben Sie den aktuellen weltweiten Markt für Elektrofahrzeuge, einschließlich der Preis- und Sortimentsentwicklung, der wichtigsten Akteure auf dem Markt für Elektrofahrzeugbatterien und der aktuellen Entwicklung (Wachstum) der Elektrofahrzeugfertigung
  • Ermittlung verschiedener Arten von Elektrofahrzeugladungen und Bewertung der Wachstumstrends der europäischen Ladeinfrastruktur
  • Beschreiben neuer Geschäftsmodelle auf Basis von EV-Batterie als Energiespeicherlösung (Fahrzeug-zu-Zuhause- und Fahrzeug-zu-Netz-Szenarien).

Wer ist der Kurs geeignet?

Dieser Kurs richtet sich an Fachleute und Akademiker mit Hochschulabschluss in den Bereichen Energie, Wirtschaft, Finanzen, Wirtschaft und Technik. Wer jedoch daran interessiert ist, sein Wissen über Energiespeicherung zu erweitern und seine berufliche Entwicklung zu verbessern (von politischen Entscheidungsträgern bis hin zu Unternehmensberatern), könnte dies für nützlich erachten.

Wer hat den Kurs entwickelt?

Atom Motors, ein Hersteller von Elektrofahrzeugen, der Innovation, Unternehmertum und Ausbildung in nachhaltiger Energie fördert.

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      Ich habe jeden Tag mindestens 2 Stunden an dem Kurs gearbeitet, und diese Kurswoche hat mich einen Monat in Anspruch genommen. Die Problemsätze sind so gestaltet, dass man sie lesen und weiter erforschen muss, um sie zu erreichen.
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