Электрические самолеты
Martin Stepanek
Я люблю строить самолеты!
Hello Henryk!
DA40 hybrid is really interesting project 🙂
I just don[ch180]t understand the advantage.
Maybe I am wrong, but...
You take combustible engine with efficiency of 35-40%, and instead direct prop drive (eff. 70-80%) you add generator (eff. 70-80%). From generator you go to battery and than 2x controller and 2x electric motor. Electric motor has eff. 90% and you have again turn props with 70-80% eff.
So finally you have to still burn fuel, only you loose power in energy generation to have very efficient electric motors like propulsion system 🙂 Not mentionning weight you have to add (2x battery. 2x controller, 2x electric motor, wiring, connectors etc...).
Second problem I see in safety.
Small 12 kWh battery = high current load of cell....
But generally is good that they work on generators, because small range extender (15-20kW output) based on combustible engine and generator would be just great 🙂
Best regards!
Martin
DA40 hybrid is really interesting project 🙂
I just don[ch180]t understand the advantage.
Maybe I am wrong, but...
You take combustible engine with efficiency of 35-40%, and instead direct prop drive (eff. 70-80%) you add generator (eff. 70-80%). From generator you go to battery and than 2x controller and 2x electric motor. Electric motor has eff. 90% and you have again turn props with 70-80% eff.
So finally you have to still burn fuel, only you loose power in energy generation to have very efficient electric motors like propulsion system 🙂 Not mentionning weight you have to add (2x battery. 2x controller, 2x electric motor, wiring, connectors etc...).
Second problem I see in safety.
Small 12 kWh battery = high current load of cell....
But generally is good that they work on generators, because small range extender (15-20kW output) based on combustible engine and generator would be just great 🙂
Best regards!
Martin
i6vara
ночь ..полёт в некуда................
- Откуда
- красная поляна
В Техасском университете, что в Остине (США) группа ученых под руководством одного из отцов-основателей учения о литиево-ионных батареях – 94-летнего профессора Джона Гуденафа – совершила важное открытие. По сути это прорыв с использованием так называемых твердотельных аккумуляторов. Новые батареи дешевле, безопаснее и долговечнее. И кроме того, они могут похвастать как минимум втрое большей плотностью энергии, чем современные литиево-ионные аналоги.
Только что изобретенные камеры питания могут быть изготовлены из стекла и способны работать при низкой температуре – до -60 градусов по Цельсию. Кроме того, благодаря щелочно-металлическому аноду заряжать батарею можно значительно быстрее, чем литиево-ионный эквивалент, причем без опасности повреждения компонентов и его следствия – короткого замыкания. Еще одним преимуществом твердотельных аккумуляторов является более продолжительный срок службы и большее количество зарядок.
Словом, производители электрокаров в нетерпении потирают руки. Однако на данный момент еще не ясно, на какой стадии находятся исследования и будет ли батарея готова к массовому производству в ближайшее время. По нашим данным, ходовые испытания инноваций еще не начались.https://topgearrussia.ru/news/34051_tverdotelnyie_akkumulyatoryi_buduschee_elektrokarov_
Только что изобретенные камеры питания могут быть изготовлены из стекла и способны работать при низкой температуре – до -60 градусов по Цельсию. Кроме того, благодаря щелочно-металлическому аноду заряжать батарею можно значительно быстрее, чем литиево-ионный эквивалент, причем без опасности повреждения компонентов и его следствия – короткого замыкания. Еще одним преимуществом твердотельных аккумуляторов является более продолжительный срок службы и большее количество зарядок.
Словом, производители электрокаров в нетерпении потирают руки. Однако на данный момент еще не ясно, на какой стадии находятся исследования и будет ли батарея готова к массовому производству в ближайшее время. По нашим данным, ходовые испытания инноваций еще не начались.https://topgearrussia.ru/news/34051_tverdotelnyie_akkumulyatoryi_buduschee_elektrokarov_
Китайцы уже строят завод - сегодня на смартфоне прочел.
Но, пишут - будет дороже и, на первое время будет применяться в изделиях премиум-класса. Автомобильные и подобные - позже.
В Китае стартовало производство аккумуляторов с твердым электролитом, которые в обозримом будущем станут частью мобильной техники и транспортных средств. Они придут на смену литий-ионным батареям за счет большей компактности и безопасности.
Твердая энергия
Китайский стартап Qing Tao (Kunshan) Energy Development запустил первое в стране широкомасштабное производство источников энергии нового типа – твердотельных аккумуляторов. Они имеют ряд критически важных преимуществ по сравнению с современными литий-ионными батареями и в будущем могут заменить их во всех видах техники. Главное отличие твердотельных аккумуляторов от всех используемых сейчас аккумуляторов и батарей в замене жидкого электролита на твердую субстанцию — так называемый твердый электролит с особыми свойствами.
Производственная линия построена в городе Куньшань в восточной части Китая. Стартап Qing Tao основан командой разработчиков университета Цинхуа в 2014 г. Во главе компании стоит Нан Цэвень (Nan Cewen), член Китайской академии наук.
Крупные инвестиции и далеко идущие планы
В развитие своего проекта стартап инвестировал 1 млрд юаней (около €126 млн). Конвейер заработал, а компания уже получила первых клиентов, подробности о которых не раскрывает.
Китайцы собираются выпускать твердотельные аккумуляторы с плотностью энергии 400 Вт*ч/кг. До конца нынешнего года планируется выйти на общую емкость выпущенных батарей в размере 100 МВт*ч, а к началу 2020 г. нарастить этот показатель до 700 МВт*ч.
Сейчас Qing Tao сосредоточился на поиске клиентов среди производителей мобильных устройств и узкоспециального оборудования, чувствительного к качеству элементов питания и используемого в экстремальных для современной техники условиях. Но все же главной своей задачей стартап ставит партнерство с производителями электромобилей, в которых твердотельные аккумуляторов в будущем смогут заменить обычные литий-ионные блоки. В случае успеха производство твердотельных батарей для электрокаров будет налажено не позднее первой половины 2020 г.
Сотрудничество с автопроизводителями
Шансы стать частью мира электромобилей у стартапа уже есть: по словам Нан Цевеня, интерес к их продукции проявили компании Toyota и Volkswagen, в последние годы все активнее инвестирующие в средства передвижения без двигателей внутреннего сгорания. Компания Dyson, тоже заинтересовалась в использовании твердотельных элементов питания в своей продукции. По предварительным оценкам, компания Audi из состава концерна Volkswagen Auto Group станет первым в мире производителем, выпустившим спорткар с твердотельным аккумулятором. Соответствующий концепт был представлен летом 2018 г. в Пеббл-бич и получил название Audi PB18 e-tron. Автомобиль оснащен тремя электромоторами (200 л. с. на передней оси и два по 300 л. с. на задней), работающими от твердотельной батареи мощностью 95 кВт*ч. Энергии аккумулятора спорткару хватает на 500 км, а заряжается он всего за 15 минут от специальной станции с напряжением 800 В. Для отвода тепла от аккумулятора предусмотрена особая система жидкостного охлаждения.
Конкуренция неизбежна
О производстве твердотельных аккумуляторов задумываются и другие компании, в том числе и очень крупные. Среди них японская Panasonic, хотя до 2025 г. она будет заниматься только литий-ионными блоками. Toyota тоже интересуется собственным производством твердотельных батарей, однако раньше 2030 г. она не планирует его запускать – на данном этапе ей выгоднее наладить партнерские отношения с той же Qing Tao.
А вот Генрик Фискер (Henrik Fisker), основатель компании-банкрота Fisker Automotive, сейчас развивает стартап Fisker, сотрудники которого работают над электрическим спорткаром Emotion и собственной технологией твердотельных элементов питания. Fisker отдает предпочтение пленочным твердотельным блокам с трехмерной структурой. Подробности о своей разработке Генрик Фискер не раскрывает.
Также весной 2017 г. американский изобретатель Джон Гуденаф (John Goodenough), создатель литий-ионной батареи и лауреат многих престижных премий, совместно с группой исследователей из Техасского университета США разработал собственную технологию твердотельного аккумулятора с повышенной плотностью энергии. Новый тип батарей выдерживает температур до -60 градусов Цельсия, не взрывается от перегрева или повреждения оболочки, а при утилизации не вредит окружающей среде. Для накапливания энергии в такой батарее вместо лития используется натрий, который можно добывать из морской воды, что и делает его безопасным для природы. Технология очень перспективная, но по состоянию на ноябрь 2018 г. в производство батареи, основанные на ней, пока не поступили.
Преимущества твердотельных аккумуляторов
Литий-ионные батареи, используемые в портативной электронике и автомобилях, имеют ряд серьезных недостатков: они взрывоопасны, относительно быстро деградируют, боятся перепадов температур и имеют не самую высокую плотность энергии. Ярким примером опасности, которую несут литий-ионные батареи, стал случай взрыва печально известного флагманского смартфона SamsungGalaxyNote 7 в руках шестилетнего ребенка.
Батареи для электрокаров с жидким электролитом весят десятки и даже сотни килограммов, занимают значительное пространство и нуждаются в очень эффективном отводе тепла. Также литий-ионные блоки могут подвергаться ускоренной деградации за счет использования технологий быстрой зарядки.
Твердотельные аккумуляторы лишены большей части перечисленных недочетов – у них выше плотность энергии, что позволяет уменьшить их размеры и вес по сравнению с литий-ионными батареями идентичной емкости. Они меньше подвержены перегреву, что делает их более безопасными, и они могут выдержать больше циклов перезарядки. По словам Генрика Фискера, даже производство такого рода батарей занимает меньше времени в сравнении с литий-ионными.
Твердая энергия
Китайский стартап Qing Tao (Kunshan) Energy Development запустил первое в стране широкомасштабное производство источников энергии нового типа – твердотельных аккумуляторов. Они имеют ряд критически важных преимуществ по сравнению с современными литий-ионными батареями и в будущем могут заменить их во всех видах техники. Главное отличие твердотельных аккумуляторов от всех используемых сейчас аккумуляторов и батарей в замене жидкого электролита на твердую субстанцию — так называемый твердый электролит с особыми свойствами.
Производственная линия построена в городе Куньшань в восточной части Китая. Стартап Qing Tao основан командой разработчиков университета Цинхуа в 2014 г. Во главе компании стоит Нан Цэвень (Nan Cewen), член Китайской академии наук.
Крупные инвестиции и далеко идущие планы
В развитие своего проекта стартап инвестировал 1 млрд юаней (около €126 млн). Конвейер заработал, а компания уже получила первых клиентов, подробности о которых не раскрывает.
Китайцы собираются выпускать твердотельные аккумуляторы с плотностью энергии 400 Вт*ч/кг. До конца нынешнего года планируется выйти на общую емкость выпущенных батарей в размере 100 МВт*ч, а к началу 2020 г. нарастить этот показатель до 700 МВт*ч.
Сейчас Qing Tao сосредоточился на поиске клиентов среди производителей мобильных устройств и узкоспециального оборудования, чувствительного к качеству элементов питания и используемого в экстремальных для современной техники условиях. Но все же главной своей задачей стартап ставит партнерство с производителями электромобилей, в которых твердотельные аккумуляторов в будущем смогут заменить обычные литий-ионные блоки. В случае успеха производство твердотельных батарей для электрокаров будет налажено не позднее первой половины 2020 г.
Сотрудничество с автопроизводителями
Шансы стать частью мира электромобилей у стартапа уже есть: по словам Нан Цевеня, интерес к их продукции проявили компании Toyota и Volkswagen, в последние годы все активнее инвестирующие в средства передвижения без двигателей внутреннего сгорания. Компания Dyson, тоже заинтересовалась в использовании твердотельных элементов питания в своей продукции. По предварительным оценкам, компания Audi из состава концерна Volkswagen Auto Group станет первым в мире производителем, выпустившим спорткар с твердотельным аккумулятором. Соответствующий концепт был представлен летом 2018 г. в Пеббл-бич и получил название Audi PB18 e-tron. Автомобиль оснащен тремя электромоторами (200 л. с. на передней оси и два по 300 л. с. на задней), работающими от твердотельной батареи мощностью 95 кВт*ч. Энергии аккумулятора спорткару хватает на 500 км, а заряжается он всего за 15 минут от специальной станции с напряжением 800 В. Для отвода тепла от аккумулятора предусмотрена особая система жидкостного охлаждения.
Конкуренция неизбежна
О производстве твердотельных аккумуляторов задумываются и другие компании, в том числе и очень крупные. Среди них японская Panasonic, хотя до 2025 г. она будет заниматься только литий-ионными блоками. Toyota тоже интересуется собственным производством твердотельных батарей, однако раньше 2030 г. она не планирует его запускать – на данном этапе ей выгоднее наладить партнерские отношения с той же Qing Tao.
А вот Генрик Фискер (Henrik Fisker), основатель компании-банкрота Fisker Automotive, сейчас развивает стартап Fisker, сотрудники которого работают над электрическим спорткаром Emotion и собственной технологией твердотельных элементов питания. Fisker отдает предпочтение пленочным твердотельным блокам с трехмерной структурой. Подробности о своей разработке Генрик Фискер не раскрывает.
Также весной 2017 г. американский изобретатель Джон Гуденаф (John Goodenough), создатель литий-ионной батареи и лауреат многих престижных премий, совместно с группой исследователей из Техасского университета США разработал собственную технологию твердотельного аккумулятора с повышенной плотностью энергии. Новый тип батарей выдерживает температур до -60 градусов Цельсия, не взрывается от перегрева или повреждения оболочки, а при утилизации не вредит окружающей среде. Для накапливания энергии в такой батарее вместо лития используется натрий, который можно добывать из морской воды, что и делает его безопасным для природы. Технология очень перспективная, но по состоянию на ноябрь 2018 г. в производство батареи, основанные на ней, пока не поступили.
Преимущества твердотельных аккумуляторов
Литий-ионные батареи, используемые в портативной электронике и автомобилях, имеют ряд серьезных недостатков: они взрывоопасны, относительно быстро деградируют, боятся перепадов температур и имеют не самую высокую плотность энергии. Ярким примером опасности, которую несут литий-ионные батареи, стал случай взрыва печально известного флагманского смартфона SamsungGalaxyNote 7 в руках шестилетнего ребенка.
Батареи для электрокаров с жидким электролитом весят десятки и даже сотни килограммов, занимают значительное пространство и нуждаются в очень эффективном отводе тепла. Также литий-ионные блоки могут подвергаться ускоренной деградации за счет использования технологий быстрой зарядки.
Твердотельные аккумуляторы лишены большей части перечисленных недочетов – у них выше плотность энергии, что позволяет уменьшить их размеры и вес по сравнению с литий-ионными батареями идентичной емкости. Они меньше подвержены перегреву, что делает их более безопасными, и они могут выдержать больше циклов перезарядки. По словам Генрика Фискера, даже производство такого рода батарей занимает меньше времени в сравнении с литий-ионными.
Покопался навскидку в Интернете - только хвалебные и победные реляции о чудо-аккумуляторах. Никакой конкретики ни физической ни химической. Сомнительно.
Итак в китайских новых аккумах достигается плотность 400 Вт*ч/кг.
Прикинем.
Минимальная мощность необходимая для полета легкого самолетика - пусть будет 20 киловатт.
Тогда 1 кВт*ч аккумов будет весить 2,5 кг.
10 кВт*ч будет весить 25 кг. - для полета на пол часа.
20 кВт*ч будет весить 50 кг. - для полета на час.
Плюс хоть и небольшой вес мотора, проводов, управление.
Прикинем.
Минимальная мощность необходимая для полета легкого самолетика - пусть будет 20 киловатт.
Тогда 1 кВт*ч аккумов будет весить 2,5 кг.
10 кВт*ч будет весить 25 кг. - для полета на пол часа.
20 кВт*ч будет весить 50 кг. - для полета на час.
Плюс хоть и небольшой вес мотора, проводов, управление.
Раз производство началось то скоро появятся и отзывы. Надо подождать.
https://www.youtube.com/watch?v=i4IXOxSxB7U
=2010
>300 Wh/kg...
https://www.youtube.com/watch?v=wuhSRdffuDw
=ELEKRTO-KARLSON...
Еще один проект:
На данный момент ограничения литий-ионных батарей хорошо известны, поэтому ряд автопроизводителей изучают альтернативы.
Honda не исключение, их ученые объединились со специалистами из Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения НАСА, чтобы разработать новый химический состав аккумуляторов, который обещает стать значительно лучшим, относительно существующих.
Главный научный сотрудник исследовательского института Honda Доктор Кристофер Брукс сказал: «Фторид-ионные аккумуляторы могут предложить плотность в десять раз больше, чем у существующих в настоящее время литиевых аккумуляторов». Это огромный прорыв и фторид-ионные аккумуляторы могут быть значительно легче, чем литий-ионные, и в то же время значительно увеличить запас хода в электромобилях.
Разумеется, все не так радужно и современные фторид-ионные аккумуляторы выходят на рабочий режим только в температурном режиме около 150 градусов по Цельсию.
Читайте также: В 2020 году появится семиместный Jeep Grand Cherokee
Хотя специалисты Honda утверждают, что нашли способ создать фторид-ионный электрохимический элемент, способный работать при комнатной температуре.
На данный момент ограничения литий-ионных батарей хорошо известны, поэтому ряд автопроизводителей изучают альтернативы.
Honda не исключение, их ученые объединились со специалистами из Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения НАСА, чтобы разработать новый химический состав аккумуляторов, который обещает стать значительно лучшим, относительно существующих.
Главный научный сотрудник исследовательского института Honda Доктор Кристофер Брукс сказал: «Фторид-ионные аккумуляторы могут предложить плотность в десять раз больше, чем у существующих в настоящее время литиевых аккумуляторов». Это огромный прорыв и фторид-ионные аккумуляторы могут быть значительно легче, чем литий-ионные, и в то же время значительно увеличить запас хода в электромобилях.
Разумеется, все не так радужно и современные фторид-ионные аккумуляторы выходят на рабочий режим только в температурном режиме около 150 градусов по Цельсию.
Читайте также: В 2020 году появится семиместный Jeep Grand Cherokee
Хотя специалисты Honda утверждают, что нашли способ создать фторид-ионный электрохимический элемент, способный работать при комнатной температуре.
Статья-интервью с руководителем ЦИАМ Михаилом Гординым, касательно перспектив электрических самолетов, аккумуляторов и других двигателей:
http://www.ciam.ru/press-center/news-partners-and-cm/michael-gordin-the-emergence-of-a-hypersonic-aircraft-perhaps-to-the-50-th-years/?sphrase_id=18844
http://www.ciam.ru/press-center/news-partners-and-cm/michael-gordin-the-emergence-of-a-hypersonic-aircraft-perhaps-to-the-50-th-years/?sphrase_id=18844
V
vlant
Пока что технология твердотельных аккумуляторов сырая, вон Бош побоявшись отозвал многомиллиардные инвестиции https://electrek.co/2018/02/28/bosch-gives-up-battery-cell-production-electric-car/
Да и 100 MWh в год от Qing Tao Energy Development Co ниочем.
Кому кукурузу на попкорн?)
Да и 100 MWh в год от Qing Tao Energy Development Co ниочем.
Кому кукурузу на попкорн?)
- Откуда
- США, Северная Каролина
Вот у парня производительность! Опять проект затеял - молодец!
i6vara
ночь ..полёт в некуда................
- Откуда
- красная поляна
anton19286
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Томск
Similar threads
