Товарознавчі характеристики виробів, що є хімічними джерелами елекричної енергії для продукції побутового і промислового призначення



Сторінка2/5
Дата конвертації05.12.2016
Розмір0.52 Mb.
1   2   3   4   5

Примітки: *при глибині розряду 30%.


Збереженість заряду ХДЕЕ – це властивість джерела зберігати ємність за час зберігання при розімкненому зовнішньому колі. Мірою втрати ємності за час зберігання є величина відносного саморозряду St (%):

,
(1.123)

де С0 – ємність у попередньому циклі «заряд-розряд»;



Сt – ємність через час t при тих самих умовах розряду.

Саморозряд спричинений як електрохімічними властивостями, так і конструкційними особливостями джерела.

З часом при неправильній експлуатації деяких типів акумуляторів (наприклад, нікель-кадмієвого) проявляється ефект пам’яті – часткова втрата ємності унаслідок неповного розряду батареї перед встановленням її на заряд. Цей ефект призводить також до зменшення ресурсу джерела.

Суттєвими є і економічні характеристики енергії, яку виробляють ХДЕЕ, а саме її собівартість. Вартість енергії, одержаної від ХДЕЕ, значно перевищує вартість енергії, одержаної від гідроелектростанцій та теплоелектростанцій.

Бурхливий розвиток електроніки, значне збільшення виробництва автомобілів та створення електромобілів спричинили інтенсифікацію дослідження та виробництва хімічних джерел електричної енергії.

Найбільшу вагу серед первинних ХДЕЕ традиційно займають марганцево-цинкові джерела струму. У галузі автомобільних батарей, безперечно, лідером є свинцеві акумулятори. Серед побутових ХДЕЕ лідирують літієві та металогідридні акумулятори, хоча перші мають тенденцію до значного збільшення їх виробництва. Причиною цього є те, що більшість виробників мобільних телефонів, ноутбуків та іншої побутових пристроїв використовують літій-іонні ХДЕЕ.



На рис. 1.94 представлено розподіл світового ринку хімічних джерел електричної енергії, а на рис. 1.95. світовий обсяг продажу побутових хімічних джерел електричної енергії.

Рис. 1.94. Розподіл світового ринку ХДЕЕ
Останнім часом у продаж надходять електромобілі, які переважно оснащені літій-іонними акумуляторами. Сучасна промисловість має надлишкові потужності для виробництва батарей загальною ємністю близько 10 ГВтгод. Цієї ємності достатньо для оснащення приблизно 400 тисяч електромобілів. Але можливості виробництва значно перевищують попит. Більше того, очікується, що до кінця 2014 року надлишкова потужність становитиме вже 18 ГВтгод. За прогнозом аналітичного центру Bloomberg New Energy Finance (BNEF), до 2030 року вартість однієї кіловат-години ємності акумуляторних батарей для електромобілів знизиться до $150. Оскільки, вартість батареї ($8000-10000) зараз становить не менше чверті ціни нового електромобіля, неважко підрахувати, як це відіб'ється на ціні найбільш популярних моделей. За даними BNEF, середня ціна літій-іонних батарей для електричних транспортних засобів у 2011 році знизилася на 14%. Ціна однієї кіловат-години ємності акумуляторів у 2014 році становить $650, тоді як декілька років тому вона становила $800. Якщо порівнювати з 2009 роком, то падіння ще помітніше – 30%.

Рис. 1.95. Світовий обсяг продажу побутових ХДЕЕ
Згідно з даними американського консалтингового агентства McKinsey, сьогодні вартість вироблення 1 кВтгод в літій-іонних батареях General Motors (GM) коливається в межах $500-600, таким чином, батарея ємністю 16 кВтгод, використовувана в Chevrolet Volt і Opel Ampera, коштує $8000 за ціни електромобіля $41000. Автори доповіді агентства McKinsey стверджують, що до 2020 року вартість батареї впаде до $2560 ($160 за 1 кВтгод), що знизить ціну самого електромобіля на 30-40%. Автори дослідження запевняють, що вже у 2015 році витрати на виробництво літій-іонних акумуляторів для електромобілів скоротяться на 30% у зв'язку з удосконаленням виробничих процесів (наприклад, завдяки використанню нових розробок, що скорочують виробничі витрати, і стандартизації обладнання). Крім того, розвиток технології використання електроліту зможе підвищити ємність батареї на 80%, а скорочення кількості компонентів в акумуляторі − знизити кінцеву вартість батареї приблизно на 45% порівняно з її вартістю у 2012 році.

Літій – основний елемент у виробництві акумуляторів, на які неухильно зростає попит. Їх використовують у мобільних телефонах, ноутбуках, цифрових камерах, електромобілях тощо. На думку експертів, усе ширше використання електромобілів може перетворити літій на «нафту третього тисячоліття». Родовища літію промислового значення у нашій країні розвідані на Донбасі та в Кіровоградській області. Перспективним для видобутку вважається також Бийганське родовище на Закарпатті. Відтак експерти вважають, що перетворення України з імпортера літієвої продукції на експортера цілком реальне. Інтерес до цієї теми можуть виявити європейські автовиробники, для яких завод в Україні був би значно вигідніший, ніж, скажімо, у Південній Америці, де літій вже давно видобувають.

Незабаром у Дніпропетровську може з'явитися завод з виробництва акумуляторів XXI століття. Китайська компанія Lishen Battery веде переговори з найбільшим в Україні виробником акумуляторів − компанією Westa. Українська компанія Westa входить до п'ятірки найбільших виробників акумуляторів у Європі. На українському ринку її частка становить 33%. Китайська ж компанія з активами більш ніж мільярд доларів за підсумками 2011-го увійшла до десятки найбільших світових виробників літієвих батарей з часткою ринку 6%.

Хімічні джерела електричної енергії історично поділяють за різними характеристиками: за перебігом електрохімічного процесу, за енергетичними характеристиками, за розміром тощо.

За перебігом електрохімічного процесу ХДЕЕ поділяють на первинні і вторинні. У первинних джерелах протікає необоротна електрохімічна реакція, а у вторинних – оборотна. Первинні ХДЕЕ називають ще гальванічними елементами. Гальванічний елемент – хімічне джерело струму, назване на честь Луїджі Гальвані. Принцип його дії базується на електрохімічній взаємодії двох металів через електроліт, що спричинює виникнення у замкнутому колі електричного струму. До вторинних джерел струму належать акумулятори. Окрему групу становлять електрохімічні генератори – паливні елементи.

Класифікацію ХДЕЕ за енергетичним діапазоном та галузями практичного використання відображає табл. 1.82.



Таблиця 1.82

Класифікація ХДЕЕ за енергетичними діапазоном та галузями використання




Енергетичний діапазон

Тип

Приклади ХДЕЕ

Застосування

100 мВт·год.–2 Вт·год.

Мініатюрні батареї

Zn-MnO2,

Zn-Ag2O,

Li-I2


Електронні годинники, калькулятори, імплантовані медичні пристрої

2 100 Вт·год.

Батареї для побутової техніки та портативних пристроїв

Zn-MnO2,

Zn-HgO,

Cd-Ni(OH)2,

металгідридні,

літієві ХДЕЕ


Радіо-, телеприймачі, мобільні телефони, фото та відеоапаратура, електроінструмент, іграшки

100–600 Вт·год.


Стартерні батареї

Pb-PbO2,

Cd-Ni(OH)2



Автомобільна та тракторна техніка

15–650 кВт·год.
3 МВт·год.

Тягові батареї

Pb-PbO2,

Zn-O2,

металгідридні


Електронавантажувачі, електромобілі, локомотиви,

підводні човни



250 Вт·год–5 МВт·год.

Стаціонарні батареї

Pb-PbO2,

Cd-Ni(OH)2



Локальні енергетичні накопичувачі, резервні енергетичні установки

5–100 МВт·год.


Батареї для нівелювання пікових навантажень

Pb-PbO2,

Na-S,


Li-FeS

Національні та локальні енергетичні системи

Каталог: Referats
Referats -> Аварії на підприємствах
Referats -> Реферат з географії на тему: " Фінляндія"
Referats -> Реферат Епігенетичні основи і причини взаємозв’язку диференціації клітин, канцерогенезу та старіння
Referats -> Розробка й аналіз методів реалізації прискорення задач закриття інформації на різних обчислювальних платформах
Referats -> Обґрунтування адаптивних стратегій рослин для ресурсозбереження та агровиробництва
Referats -> Реферат циклу наукових праць за темою індикація стану техногенного середовища за мінливістю судинних рослин
Referats -> Матеріалознавство у товарознавчій експертизі 7 Рідкісноземельні метали
Referats -> План Вступ Гідроелектростанції (гес)


Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2020
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка