Desarrollo de baterías de litio para vehículos, preste atención a cinco elementos clave

Casi todos los fabricantes y proveedores de automóviles están de acuerdo: "Cuando llegue la era de los vehículos híbridos y eléctricos, las baterías de litio serán el dispositivo de almacenamiento de energía del futuro. Entre todas las baterías, la tecnología de baterías de litio tiene el mayor potencial de desarrollo". altas expectativas para la tecnología de baterías de litio ", dice Joachim Fetzer, vicepresidente ejecutivo de SBLiMotive, una empresa conjunta entre Bosch y Samsung SDI.

BMW es el primer fabricante de automóviles en usar baterías SBLiMotive que se instalarán en el auto BMW "Megacities" de potencia completa. SBLiMotive también proporciona baterías para la serie BMW Control Action. BMW establecerá una flota de prueba con este vehículo eléctrico en 2011. Fetzer agregó: "Ya hay varios fabricantes de automóviles que están negociando activamente con nosotros sobre planes de cooperación en el suministro de baterías para vehículos híbridos y eléctricos".

SBLiMove señaló que hay cinco elementos clave en el desarrollo de baterías de litio: costo, almacenamiento de energía, densidad de energía, seguridad y vida útil. Las baterías son una de las partes más caras de un automóvil eléctrico que depende principalmente del precio del automóvil. La empresa calculó el precio de 350 euros por kilovatio-hora para el consumo de batería de 2015; Es decir, una batería de litio con una capacidad de 35 kilovatios-hora cuesta unos 12.000 euros.

Pero después de 2015, se espera que se desarrollen más baterías con mayor capacidad de energía, y las economías de escala reducirán los precios de las baterías. Ferzil señaló además: "Por ejemplo, los fabricantes con una producción anual de 50.000 a 100.000 baterías de litio soportarán más de 500 euros en costes de I + D por batería que los fabricantes con una producción anual de 500.000 unidades".

Otro factor clave en el éxito de los vehículos eléctricos es la distancia máxima de conducción, que depende principalmente del almacenamiento de energía de la batería. El rango de necesidades del cliente es de 200 kilómetros. Para satisfacer esta demanda, los ingenieros están intentando duplicar el almacenamiento de energía. El énfasis está en mejorar la composición química de las baterías para aumentar el almacenamiento y la densidad, dice Fetzer. "

La mejora del almacenamiento de energía también puede reducir el peso y el tamaño de las baterías de litio. En la actualidad, la batería de litio más avanzada utilizada en un automóvil puede viajar de 100 a 150 kilómetros, y el tamaño es aproximadamente del tamaño del maletero trasero del VW Golf. En otras palabras, la batería de 35 kilovatios-hora tiene una capacidad de unos 350 litros y un peso total de unos 350 kilogramos.

Además, la vida útil de las baterías de litio de los automóviles debe ser tan larga como la de los automóviles. En el caso de los vehículos híbridos, las baterías requieren hasta 1 millón de ciclos de carga porque el cambio entre los modos de potencia del motor y del generador del híbrido es muy frecuente y se utilizan cargas al frenar. En el caso de los vehículos eléctricos, SBLiMove se ha marcado como objetivo de 1.500 a 2.000 ciclos completos de carga, lo que equivale a conducir de 150 a 200 kilómetros por carga, con una vida útil total de aproximadamente 300.000 kilómetros.

Las baterías de litio tienen una vida útil de más de 10 años. Si el rendimiento de la batería no es inferior al 80% del rendimiento original, no es necesario reemplazarla. La seguridad de las baterías de litio también debe cumplir con los altos estándares de la industria automotriz. Los materiales internos de alta seguridad juegan un papel importante. El separador de cortes de energía es un buen ejemplo: si la batería está demasiado caliente, interrumpirá la corriente actual.

Monitorear el núcleo es importante para cada grupo de baterías. El sistema de gestión de la batería registra y regula continuamente la corriente, el voltaje, la temperatura y la electricidad para evitar que la batería se sobrecaliente o pierda energía. Un sofisticado sistema de gestión de energía térmica puede garantizar que la batería esté siempre en un rango de temperatura seguro ideal. Mantener entre 35 y 40 grados Celsius permite que la batería funcione en cualquier momento. Una temperatura demasiado baja reducirá la potencia, la temperatura sobre Gaoze acortará la vida útil de la batería.

Bosch y Samsung SDI establecieron SBLiMotive en septiembre de 2008; Hasta 2013, las dos empresas con la mitad de sus participaciones seguirán pagando 500 millones de euros. SBLiMotive tenía alrededor de 140 empleados en sus inicios y hasta ahora ha tenido 650 empleados en tres regiones económicas importantes alrededor del mundo.

SBLiMove tiene un total de 360 empleados en Corea del Sur Giheung (sede y departamento de investigación, desarrollo y verificación de baterías) y Ulsan (donde se encuentra la planta de fabricación). En ese momento, la fábrica y el equipo para la producción de baterías en Ulsan se completaron en solo 12 meses. Desde 2010, la planta ha producido baterías de litio para el "programa prenatal de volumen" y se espera que comience la producción en masa en 2011.

Su filial alemana tiene 100 empleados y tiene su sede en Stuttgart-Feuerbach. Es el hogar de baterías y sistemas de investigación y desarrollo y de prototipos de construcción. La base de SBLiMove en Alemania también estableció equipos para clientes clave de ventas, marketing y servicios globales.

En 2009, SBLiMove adquirió Cobasys en el Estados Unidos . Tiene dos plantas de fabricación en Orion, Michigan y Shibinboluo, Ohio. En la actualidad, Cobasys fabrica las baterías híbridas de níquel-metal de pre-adquisición de SBLiMotive, por un lado, y ayuda a sus clientes en el desarrollo de sistemas de baterías de litio, por el otro.

Ulsan espera ampliar 1.000 puestos de trabajo relacionados con la producción de baterías de litio en los próximos años. SBLiMove también planea aumentar la producción anual de baterías a 600,000 kilovatios-hora para 2012 y suministrar alrededor de 20,000 vehículos eléctricos. Utilizaremos el próximo pedido importante para ampliar la planta de baterías, posiblemente en Europa o en el nosotros , dependiendo de dónde se encuentren nuestros nuevos clientes, dice el Sr. Fetzer. "

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