27 Сентября 2019

Алюминий-воздушные батареи как источник возможностей для электротранспорта

Новый бум электромобилей обусловлен синергетическим эффектом нескольких факторов:

  • Ужесточение экологических требований, борьба с выбросами;
  • Достижение двигателями внутреннего сгорания предельных параметров эффективности при текущем уровне технологий и действующих экологических ограничениях;
  • Прогресс в области хранения энергии: литий-ионные батареи
  • Развитие малой генерации электроэнергии: ветрогенераторы и др.

Важно отметить последний пункт: главной проблемой малой генерации является несоответствие по времени пиков производства и потребления энергии в течение суток. Электромобили, оснащенные емкими аккумуляторами, могут стать эффективным буфером – накопителем. Зарядка идет в ночные часы, когда промышленное потребление минимально и позволяет сглаживать пиковые нагрузки.

Экологическая чистота – не единственное преимущество электромобилей. Высокая энергоотдача литий-ионных аккумуляторов позволяет обеспечить динамические параметры автомобиля выше, чем с традиционным бензиновым или дизельным двигателем. Главные ограничивающие факторы – низкая плотность хранения энергии в литий-ионных аккумуляторах, их высокий вес и стоимость, ограниченная дальность хода электромобилей.

Эффективным способом обойти эти ограничения может стать использование воздушно-алюминиевых батарей. Такие батареи известны сравнительно давно и широко применяются в качестве автономных и аварийных источников электропитания, в различной технике специального назначения и др. В такой батарее алюминий выступает в качестве топлива, окисляясь кислородом воздуха и выделяя электричество. Преимуществами воздушно-алюминиевых батарей является высокая плотность хранения энергии – сопоставимая с углеводородным топливом и низкая (в четыре раза дешевле) цена, в сравнении с литий-ионными аккумуляторами.

Главное ограничение воздушно-алюминиевых батарей – их низкая пиковая энергоотдача. Но связка литий-ионного аккумулятора и воздушно-алюминиевой батареи позволяет решить эту проблему. Фактически, это аналог гибридного привода для автомобилей, где воздушно-алюминиевый элемент играет роль двигателя внутреннего сгорания.

В последние несколько лет наметился значительный прогресс в области разработки более эффективных воздушно – алюминиевых элементов. Ряд ключевых решений предложен не только зарубежными разработчиками, но и российскими учеными, в том числе специалистами Объединенного института высоких температур РАН. «Важно обеспечить внедрение этих разработок в практику, предложить рынку готовые решения для отечественного автопрома», - отметила глава Института анализа инвестиционной политики, экс-министр сельского хозяйства РФ Елена Скрынник.

По словам Скрынник, в мировой практике умение использовать результаты прорывных научных исследований для создания стартапов, эффективное продвижение на рынок – одна из ключевых компетенций в развитии научного потенциала малого бизнеса. В России существует значительный научный задел, платежеспособный спрос, способные стать главными рычагами для развития наукоемкого малого и среднего предпринимательства.

Мировой рынок
Тренды мирового рынка труда Цифровые тренды после пандемии Рынок устройств для просмотра видеоконтента высокого разрешения Программное обеспечение как услуга Ответственное инвестирование Прогнозирование погоды Профессиональное выгорание Причины неудачных стартапов Телемедицина Интернет людей ERP - системы Тренды цифровых финансовых технологий Мировой рынок оптоволокна Изменения потребительских предпочтений Мировой рынок онлайн-фитнеса Электроавиация Глобальный рынок решений для защиты от дронов SPAC - новый инструмент венчурных инвестиций Искусственный интеллект - Факты Мировой рынок систем управления контентом Стартапы Биотехнологии Тренды биометрических паспортов Экономический эффект вакцины Мировой рынок фотокаталитических покрытий Мировой рынок технологий умной розничной торговли Сценарии цифрового развития Дистанционная занятость Развитие персональных компьютеров: тренды и новые идеи Мировой рынок ванадиевых аккумуляторов Тренды интернета вещей Космический ренессанс: космос Ядерная энергетика Креативные старта на рынке бытовой техники Мировой рынок синтетических алмазов Индустрия 4.0 Биопроспектинг
Презентация (pdf)
Скачать (pdf)
Другие документы