стань автором. присоединяйся к сообществу!
Лого Сделано у нас
36

В РАН разработали электрохимический генератор для электрического транспорта будущего

В Объединённом институте высоких температур Российской академии наук разработан прототип электромобиля GEMcar с энергоустановкой на основе воздушно-алюминиевого электрохимического генератора (ВА ЭХГ).

Энергоустановка включает батарею из 44 кассетных элементов. Каждый из них снаружи омывается воздухом, а внутри содержит алюминиевую пластину (анод), вокруг которой циркулирует щелочной электролит. Алюминий постепенно растворяется в щёлочи, образуется его гидроокись. Зарядка ВА ЭХГ производится не электрически, как в случае обычного аккумулятора, а механически: необходимо залить в бак свежий электролит и заменить алюминиевые аноды в кассетах.Как рассказал старший научный сотрудник института, руководитель лаборатории электрохимических установок, предусматривается вторичная переработка отработанного электролита. Поскольку в ходе химической реакции образуется вещество, которое легко превратить в глинозём, а из него на заводах выплавляют алюминий, впоследствии будет возможно замкнуть топливный цикл.

Генератор имеет электрическую эффективность около 20%, причём при работе он вырабатывает примерно столько же тепла, сколько электроэнергии. Это свойство может быть полезным для обогрева салона, особенно в российских условиях. 

Отметим, что прототип электрохимического генератора получился довольно энергоёмкий (37 кВт●ч), но недостаточно мощный для таких задач, как быстрый разгон автомобиля с места и движение на высокой скорости. ВА ЭХГ смог обеспечить автомобилю массой 1,3 т скорость не более 40 км/ч. Однако запас хода в городском цикле оказался весьма неплохой – 380 км, а за городом, при движении с максимальной скоростью, – 1400 км.

Чтобы увеличить мощность, учёные решили добавить ионно-литиевые аккумуляторы и суперконденсатор. Тестовая комбинированная энергетическая установка обладает энергоёмкостью 46 кВт●ч и способна выдавать мощность 90 кВт (в том числе кратковременную от суперконденсатора – 48 кВт). Масса автомобиля после дооснащения должна вырасти до 1,8 т, и он на одной зарядке будет способен в городском цикле преодолевать 480 км пути; за городом, при движении на скорости 90 км/ч, – 1200 км.

Поскольку алюминий в России выплавляют в основном на электроэнергии, полученной с великих сибирских рек, новые транспортные средства будут, фигурально говоря, бегать по дорогам, подгоняемые волнами.

   

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.

  • 2
    Rock Life Rock Life
    25.11.1316:58:02
    любопытная штука, но все равно интересно, как реагировать на перепады температур будет   
    • 2
      alex100270 alex100270
      25.11.1317:06:32
      Посмотри видео на http://oilru.com/media/read/384/ 
      Меня поразило другое. Вроде "бензин" то металлический получается!    
      • 2
        Нет аватара Z-zyl
        25.11.1317:14:00
        Да. По сути и принципу действия - это обычная одноразовая батарейка. Только большая. Ну и окислитель - кислород воздуха.
        • 0
          Нет аватара megamashina
          26.11.1300:18:33
          Если окислитель внешний, то это топливный элемент, а не батарея.
      • 1
        Нет аватара mega
        25.11.1317:18:38
        Ну да. Пластины алюминия, спрос на который в мире падает...
        Ещё надо слить отработанный раствор электролита, который можно использовать для повторного получения того же алюминия. И долить свежей щёлочи.
    • -1
      Нет аватара Z-zyl
      25.11.1317:13:03
      Очень старая идея и очень древняя вещь. Удивил низкий КПД: давно получен и побольше.

      Чувствителен, как и любая электрохимия. Ну и солевой/щелочной раствор всё-таки склонен при морозах вымораживаться.
      • 0
        Нет аватара psv1977
        27.11.1301:22:54
        ...ну и организовать у нас в Приморском Крае сборку узлов и компонентов и отправлять машинокомплекты на сборку в Индию и Индонезию(большие рынки сбыта) и проблемы морозов машинка испытывать не будет.
    • 2
      Нет аватара Cinik
      25.11.1317:17:19
      любопытная штука, но все равно интересно, как реагировать на перепады температур будет

      Ну давайте прикинем. Алюминий, он и на полюсе алюминий, с ним от мороза ничего не станет. Ток начинает вырабатываться, только когда на алюминиевые аноды начинает подаваться щелочь из "топливного" бака. Таким образом, мороз может лишь замедлить начало реакции, пока элементы не прогреются (а нагреваются они интенсивно). На само количество вырабатываемой энергии внешняя температура никак не влияет. Если только щёлочь не портится от хранения на морозе.
      Больше интересует цена заправки.
      • 0
        Rock Life Rock Life
        25.11.1318:00:08
        спасибо    ответили заодно и на второй вопрос о том, как происходит "включение/отключения" выработки электроэнергии   
  • 1
    Нет аватара SergePerovsky
    25.11.1317:41:48
    Генератор имеет электрическую эффективность около 20%, причём при работе он вырабатывает примерно столько же тепла, сколько электроэнергии.

    Если тепла выделяется столько же, сколько электроэнергии, то КПД около 50%.
    А, вот, что такое электрическая эффективность источника электричества, хотелось бы понять.
    • 1
      auriga auriga
      25.11.1317:53:58
      Видимо извлекаемая энергия на единицу массы (или на единицу объема) батареи.
      Алюминий-воздушные батареи эффективны, потому что в качестве одного из реагентов используется атмосферный кислород, который возить с собой не надо.
      • 0
        Нет аватара SergePerovsky
        26.11.1300:19:33
        энергия на единицу массы не может измеряться в процентах.
  • 0
    auriga auriga
    25.11.1317:59:24
    Сейчас это, возможно не лучший вариант двигательной установки, но по мере исчерпания ископаемых углеводородов и развития неуглеводородной энергетики (атомной, возобновляемых источников ит.п.) алюминий-кислородные батареи претендуют на роль наиболее компактной батарейки. Городские электромобильчики смогут подзаряжаться дважды в день в гараже и на парковке у работы, а вот машинам используемым "в поле" нужен будет источник с более высокой энергоплотностью.
    • 0
      Rock Life Rock Life
      25.11.1318:04:45
      в свое время наткнулся на канадский проект электромобиля с маховиком, но там (по крайне мере по презентации) он нацелен на сохранение устойчивость двухколесного малыша. На работе обсуждали сие творение, как один из вариантов использовать маховик как источник или вообще привод. Соответственно при торможение заряжен аккум, отвечающий за поддержку требуемых оборотов. Плюс при конечной остановке за время остановки маховика подзаряжать аккум. Собственно, можно уйти от емких батарей   
      • 1
        user78 user78
        25.11.1321:26:38
        в свое время наткнулся на канадский проект электромобиля с маховиком, но там (по крайне мере по презентации) он нацелен на сохранение устойчивость двухколесного малыша. На работе обсуждали сие творение, как один из вариантов использовать маховик как источник или вообще привод. Соответственно при торможение заряжен аккум, отвечающий за поддержку требуемых оборотов. Плюс при конечной остановке за время остановки маховика подзаряжать аккум. Собственно, можно уйти от емких батарей

        Идея использования супермаховиков как аккумуляторов энергии или как рекуперативное устройство не нова. Она придумана и реализована (в опытных образцах) у нас раньше чем в Канаде, ещё в 70-е годы. Рекомендую прочитать замечательную книгу Нурбея Владимировича Гулиа «В поисках энергетической капсулы»:
        Отредактировано: user78~21:26 25.11.13
      • 0
        Нет аватара mmx
        25.11.1321:33:40
        У маховиков проблема в безопасности: при разрушении вращающаяся чушка эквивалентная десяткам литров бензина будет взрываться как хорошая авиабомба.
        • 1
          user78 user78
          25.11.1321:58:04
          при разрушении вращающаяся чушка эквивалентная десяткам литров бензина будет взрываться как хорошая авиабомба.

          Поэтому супермаховики не монолитные, а сделаны из накручивающейся сверхпрочной нити.

          Кстати схожая проблема есть и у электромобилей на химических аккумуляторах. Если что - могут и загореться.. машины "Тесла" тому пример.
           http://www.automotonews.r...tretya-tesla-model-s.html 
          Отредактировано: user78~21:59 25.11.13
  • 0
    Александр Орефков Александр Орефков
    26.11.1314:37:05
    Самое классное - попутное выделение тепла. Для России очень актуально.
Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,