Лого Сделано у нас
88

В России разработан конструктивно новый тип аккумуляторной батареи

  • Li-ion элементы конструкции ТЭЭМП
  • Li-ion элементы конструкции ТЭЭМП
  •  © teemp.ru

Оригинальная конструкция литий-ионных аккумуляторов ТЭЭМП открывает путь для создания унифицированных гибридных накопителей электроэнергии.

Российский производитель систем накопления энергии — компания «ТЭЭМП» — разработал конструктивно новый тип аккумуляторной батареи, которая по своим массогабаритным характеристикам превосходит существующие на рынке накопители энергии. В основе нового изделия — запатентованная конструкция ячейки, серийно производимой компанией для суперконденсаторных модулей. Она не имеет аналогов по соотношению плотности накапливаемой энергии к занимаемому объему и массе, равномерности распределения токовой нагрузки и интегрированной системе диссипации тепловых полей (охлаждения).

Суперконденсаторы, серийно выпускаемые компанией «ТЭЭМП», обеспечивают удельные мощности более 100 кВт/кг, при удельной энергии до 10 Вт.ч/кг. Новые аккумуляторные батареи расширят линейку продукции компании. Использование унифицированных элементов и модулей собственной конструкции «ТЭЭМП» позволят создавать в одном корпусе комбинированные источники тока — аккумуляторная батарея (АБ) плюс суперконденсатор (СК).

Оригинальная компоновка была использована инженерами компании для создания аккумулятора с катодным материалом на основе литий-железо-фосфата (LiFePO4/LFP). Батареи показали рост удельных объёмных характеристик (Вт.ч/л) до 60% выше, чем у аналогов, представленных на российском рынке. Конструкция оптимизирует токовые и тепловые поля, что особенно важно для высоконагруженных аккумуляторных модулей электробусов, гибридных автобусов, различной тяжелой техники и рельсового транспорта, в том числе перспективных трамваев.

В рамках первого этапа разработки аккумуляторных батарей выбраны системы литий фосфат железа и системы из смеси оксидов, что позволило достигнуть параметров ячейки в 150 кВт/кг и не менее 200 Вт.ч/кг.

В рамках второго этапа планируется создание аккумуляторных батарей на базе системы литий-сера (LiS). По предварительной оценке, такие батареи позволят достигнуть уровня удельной энергии от 250 до 400 Вт.ч/кг в зависимости от циклического ресурса.

Ключевыми преимуществами инновационной разработки «ТЭЭМП» является высокая технологичность и унификация аккумуляторной батареи и суперконденсаторных модулей. Их комбинация открывает новые перспективы для создания Hi Efficiency and Extra long life Battery (HEELL Battery, высокоэффективных комбинированных источников тока) для электротранспорта и ESS (системы накопления/хранения энергии) для SmartGrid (активно-адаптивные сети электроснабжения).

  • Коммутация элементов в накопителе
  • Коммутация элементов в накопителе
  •  © teemp.ru

***

Компания «ТЭЭМП» — российский разработчик систем для хранения и накопления энергии, а также химических источников тока, в том числе импульсных и энергетических суперконденсаторов.Компания «ТЭЭМП» образована в 2011 году на базе ведущих научных организаций. В компании работают высококвалифицированные специалисты, имеющие многолетний успешный опыт создания химических источников тока, в том числе импульсных и энергетических суперконденсаторов. С 2011 года компания является резидентом Фонда «Сколково».

В команде работают эксперты и ученые с годами академической практики и разработок в области внедрения накопителей энергии на базе суперконденсаторов на ведущих предприятиях РФ и стран СНГ. Более 35 работ и статей опубликовано в российских и международных научных изданиях.

Более 7 лет успешной работы собственной испытательной лаборатории и конструкторского бюро — R&D центр ТЭЭМП расположен на базе Национального исследовательского технологического университета МИСиС. В партнерстве с МИСиС и академиком Михаилом Васильевичем Астаховым ТЭЭМП ведет разработку новых электролитов, перспективных методов накопления энергии, проводит опытные испытания.

Собственные производственные мощности расположены в городе Химки (Московская область) и оснащены самым современным оборудованием, обеспечивающем строжайший контроль качества изделий на всем производственном цикле — сертификаты соответствия по ГОСТ РВ 0015-002-2012 и сертификаты менеджмента качества ISO 9001:2015.

200 тысяч суперконденсаторов в год — сегодняшняя мощность предприятий ТЭЭМП. 1 миллион ячеек в год — плановое увеличение объемов производства в 2020-21 гг.

Компания ТЭЭМП работает в партнерстве с основными научными и технологическими исследовательскими центрами: Национальный исследовательский технологический университет МИСиС; Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова; Сколковский институт науки и технологий (Skoltech); Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского (ФГУП «ЦАГИ»); Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С. А. Чаплыгина (ФГУП «СибНИА им. С. А. Чаплыгина»).

  • 8
    Vladislav Boldov Vladislav Boldov
    04.08.1912:38:43

    Ниссан Лиф масса батареи около 270 кг и расположена она под передними сиденьями. Ёмкости батареи 24 кВт·ч и возможностей рекуперативного торможения хватает (по оценкам представителей Nissan) на 160 км пробега.

    Берём 270 кг литий-ионных аккумуляторов ТЭЭМП с 400 Вт.ч/кг и получаем 108 кВт·ч и ЕДЕМ 720 км!!! По математики вроде всё правильно, но голова не верит.

    Отредактировано: Vladislav Boldov~12:40 04.08.19
  • 1
    Геннадий Тесёлкин Геннадий Тесёлкин
    04.08.1914:19:39

    Читаем на хабре «Революция закончилась.» и успокаиваемся…

    Больше ничего

    • 7
      Нет аватара Сергей К.
      04.08.1914:35:51

      Для пессимистов закончилась.

      А оптимисты ищут решения. И поверьте, найдут.

      ТЭЭМП желаю удачи!

      • 3
        Алексей Терещенков Алексей Терещенков
        04.08.1916:20:09

        Я бы купил бы сразу акумы если бы такие вышли в продажу, нашему производству необходимо до 10000 штук в год

      • 3
        Нет аватара vlad_i_slav
        04.08.1922:26:15

        Чтобы человечеству перейти с двс на электромобили накопители далеко не главное. Необходимо прежде всего нарастить выработку электроэнергии более чем В ДВА РАЗА! В этом главная проблема. Рост эффективности электродвигателей в 2 раза невозможен физически. Остается только наращивать выработку.

        Чтобы такой прирост выработки обеспечить понадобится порядка 50 лет. Если не больше. Для сравнения — чтобы выработка выросла на 10 млрд кВт*ч человечеству понадобилось 38 лет. А сейчас надо наростить 17 млрд.

        Отредактировано: vlad_i_slav~22:29 04.08.19
        • 1
          Clausson Clausson
          04.08.1923:37:02

          Для сравнения — чтобы выработка выросла на 10 млрд кВт*ч человечеству понадобилось 38 лет.

          Все же немного не так. Мы не умеем хранить электроэнергию, поэтому вырабатываем ровно столько — сколько можем потребить в данный момент времени. Поэтому темпы вода мощностей это темпы роста потребления.

          Первое о чем надо думать, это не наращивание мощностей (они сейчас используются в лучшем случае на ¾), а диспетчеризация и объединение сетей. Для нас актуальны как минимум три направления энергоколец: ДВ (Япония, Корея, Китай), ЮГ (центральная Азия), Запад — ЕС. Причем все энергетики прекрасно знают и понимаю какой колоссальный экономический эффект даст реализация этих проектов.

          Второе о чем следует думать, извините, это экология. Из относительно реальных проектов одобренных в ООН — проект Росатома «Квадрат» — 25% Атома, 25% ГЭС, 25+25% ВИЭ. В противном случае мы этим псевдоэкологичным электродвижением угробим планету окончательно.

          • 0
            Нет аватара vlad_i_slav
            05.08.1909:00:42

            Вы говорите о перетоках всего-лишь. Это не решает пррблемы в мировых масштабах. Радикально вы ничего не меняете при этом. Коэффициент использования оборудования (в вашей терминологии — простой на ¾) обусловлен не тем что оборудованию нечего делать, а тем, что его нужно обслуживать и ремонтировать.

            Если вы хотите накапливать, то в любом случае необходима дополнительная генерация. Пусть даже вам меньше понадобится её вводить.

            Но это не будет опять же револююцией — сроки те же примерно остаются.

            Потому что при этом необходимо вводить в строй накопители. В планетарных масштабах! Новые распределительные сети… А у вас даже технология не отработана. Т. е. ничего принципиально вы не сказали. Сроки остаются те же.

            А если учесть, что у электромобилей очень мощный конкурент в борьбе за энергию нарисовался — интернет вещей — то эти сроки весьма оптимистичные. Наверное даже нереальные.

            На обработку одного запроса в гугл требуется с учетом всех накладных расходов и потерь энергии столько же, сколько довести до кипения 1л воды.

            И никакая оптимизация принципиально ничего не меняет. Здесь нужны изменения количественных характеристик в масштабах планеты в разы!

            А это могут только революционные решения, которых на горизонте не видно. Термояд разве что — но и то только маячит вдалеке.

            Отредактировано: vlad_i_slav~09:45 05.08.19
            • 0
              Clausson Clausson
              05.08.1911:05:50

              Можно констатировать, что вы мало понимаете в проблемах энергетики. Ну это ничего страшного, все мы где-то и в чем-то мало понимаем.    

              • 0
                Нет аватара vlad_i_slav
                05.08.1917:53:16

                Это вы так за кольца обиделись?)))

                Я же не говорю, что ненужна оптимизация в рапспределении.

                Но вопрос на уровне энергобаланса эти кольца не решают. Рост потребления нужен очень большой. Чтобы и электромобили и вумные пылесосы и светофоры заработали. И беспилотники на дорогах. Это значит очень мощная сетевая инфраструктура нужна. С мощным же энергопотреблением.

                С точки зрения баланса оптимизация тут бессильна.

                Инженер котло- и реакторостроения всего-лишь. Базовое образование. С монтажным опытом на крупных станциях.

                Последние 10 лет в IT. Разработка.

                Где уж нам понимать в энергетике. Особенно в проблемах генерации, энерго- и топливных балансов регионов и т. п.

                Отредактировано: vlad_i_slav~18:34 05.08.19
                • 1
                  Clausson Clausson
                  06.08.1900:12:39

                  Антагонизм котельщиков с электриками не искореним, даже не пытайтесь     (шучу)

    • 1
      Clausson Clausson
      04.08.1923:57:40

      "Все знают, что это невозможно. Но вот приходит невежда, которому это неизвестно — он-то и делает открытие" А. Эйнштейн.

  • 0
    Нет аватара kerosene
    04.08.1917:30:17

    Насколько мне известно, суперконденсаторы существенно отличаются от аккумуляторных батарей. У них большая ёмкость, но они очень быстро отдают заряд.

    • 0
      Макс Южный
      04.08.1920:47:38

      В статье в том числе речь идёт об электробусах. Возможно, имеется ввиду, что им надо ток тратить очень быстро, поэтому срок его хранения не имеет большого значения?

      В общем, пока не ясно, будет ли в этом подходе польза для такого применения.

      • 1
        Clausson Clausson
        04.08.1921:09:59

        не ясно, будет ли в этом подходе польза для такого применения

        Ну вообще-то ясно, что толк будет. Сейчас самоделкины сами лепят на свои автомобили (ДВС)комбинацию аккум-конденсатор. Получается дорого, но заводится в любой мороз и аккумулятор служит намного дольше.

        И для электротранспорта это как раз полезная вещь.

        Решение хорошее, весь вопрос какова цена.

        Отредактировано: Clausson~21:10 04.08.19
    • 1
      Сергей Перовский
      05.08.1900:49:45

      Электромобиль в момент разгона потребляет гораздо большую мощность, чем при движении с постоянной скоростью. А при торможении электродвигатель может возвращать энергию в накопитель. Проблема всех химических аккумуляторов в достаточно высоком внутреннем сопротивлении что не позволяет получать большие токи. Комбинация аккумуляторов с суперконденсаторами — очень хорошее решение для электротранспорта В конденсатор закачивается энергия при торможении и используется для разгона.В обоих случаях важна мощность. А длительное движение обеспечивает аккумулятор.

      Разумным представляется и вариант ё-мобиля с выработкой электроэнергии «на борту». ДВС работает в стабильном экономичном режиме генератора, а все неравномерности потребления сглаживает суперконденсатор. Жаль, что в проекте решили использовать сразу множество новых идей, какая то должна была подвести.

  • 0
    Clausson Clausson
    04.08.1923:47:23

    Одного не понимаю, почему не делать аккумы сразу в форм-факторе для гаджетов? Почему не делать энергобанки? Рынок-то безразмерный.

    Отредактировано: Clausson~23:48 04.08.19
  • 0
    Denis Grabov
    05.08.1915:56:29

    То что в России уже делают суперконденсаторы на 10 Вт*ч/кг это отличная новость. Это нормальные суперконденсаторы, а не псевдо, с химическими превращениями. Это, пожалуй, еще более важная новость чем супераккумуляторы.

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,