��Лучшіе акумулятори для електротранспорту на 2020 рік

Винахід акумулятора є одним з найважливіших досягнень людства. Перший хімічний джерело струму вдалося створити італійцеві Алесандро Вольта на початку XIX століття, і з тих пір його відкриття не тільки зазнало значних удосконалення, а й знайшло застосування в різних сферах житті – не минувши, в тому числі, і транспорт. Сьогодні редакція сайту «ЯНашла» пропонує Вашій увазі огляд найкращих акумуляторів для електротранспорту на 2020 рік.

Електротранспорт – що це таке?

Транспорт приводиться в рух за рахунок енергії, яка надходить з таких джерел:

• бортовий накопичувач – призначений для електромобілів і електробусів;
• бортовий джерело струму, доповнений паливної силовою установкою – використовується в автомобілях, що мають гібридний тип;
• енергія, що виробляється за допомогою бензинового або дизельного двигуна – зустрічається в тепловозах і кар’єрних самоскидах;
• енергія, що отримується з паливних елементів;
• атомна енергія, що виробляється безпосередньо на борту – принцип, який застосовується в атомних підводних човнах, авіаносцях і т.д .;
• накопичувачі, що працюють від маховиків, вітру, сонця – такі екзотичні варіанти зустрічаються в гіробуси, електромобілях на сонячній енергії і інших в інноваційних технологіях;
• підключення до наземних електростанціям через підстанції – так працюють трамваї, тролейбуси, монорельси, електропоїзди, електровози і т.д.

Електротранспорт функціонує на електриці, а в якості приводу використовує тяговий електродвигун – в цьому полягає головна особливість, яка виділяє його з ряду інших способів пересування на двигунах зовнішнього або внутрішнього згоряння. До плюсів електротранспорту відносять високу продуктивність, а також екологічну безпеку.

Де використовується?

Електротранспорт отримав досить широке поширення по всьому світу.

• Громадський транспорт – є основним способом пересування по місту в розвинених країнах – на його частку припадає до 50% від всього транспортного сполучення. Пасажирський електричний транспорт представлений трамваями, тролейбусами, станціями метрополітену, електропоїздами, монорельсами і фунікулерами.
• Пасажирський – використовується приватними особами і купується за власним бажанням власника. До пасажирському електротранспорту відносять електромобілі, електроскутери, електровелосипеди, електромотоцикли.
• Вантажний – під категорію вантажного підпадає транспорт, чий ККД дозволяє здійснювати спецперевезення. Наприклад, вантажні тролейбуси, які використовуються в кар’єрах. А на залізницях зустрічаються електропоїзди і електровози постійного і змінного струму. Також слід згадати електрокари, візки та навантажувачі, використовувані для вантажно-розвантажувальних робіт на великих підприємствах.

Слід відзначити той факт, що практично будь-який транспорт можна модернізувати, замінивши його Неелектричний движок електричним для застосування в якості тяглової сили.

До даного моменту на стадії розробок існують літаки на електриці, електричні підводні човни, електроходние судна.

Електричний акумулятор – особливості роботи

Електричним акумулятором (АКБ) є хімічне джерело струму багаторазового циклічного використання за допомогою зарядки і розрядки. Накопичення енергії, автономне використання на різних електротехнічних пристроях, забезпечення резервних енергетичних джерел – ось основні особливості електричних акумуляторів. Принцип роботи подібного джерела струму заснований на оборотності хімічної реакції.

Які бувають?

Існують наступні типи акумуляторів:

1. сурм’янисті;
2. малосурм’янистих;
3. кальцієві;
4. гібридні;
5. Гелеві та AGM-накопичувачі;
6. лужні;
7. Літій-іонні.

сурм’янисті батареї

Сурм’янистий джерело струму на сьогоднішній день вважається вже застарілим. Оснащений свинцевими пластинами, в яких міститься близько 5% сурми. Вона необхідна для збільшення міцності пластин, так як свинець має дуже м’яку структуру і в чистому вигляді не призначений для застосування в батареях. Сурм’янисті АКБ також часто називають «обслуговуються».

малосурм’янистих накопичувачі

Малосурм’янистих моделі характеризуються зниженим вмістом сурми. Стали використовуватися з метою зниження інтенсивності випаровування. Подібні АКБ мають в своєму складі сурми менше 5% і хороші тим, що не потребують частого доливанні дистильованої води, як сурм’янисті. До переваг також слід віднести невелику ступінь саморозряду акумулятора під час зберігання. Вважаються мало обслуговуються, так як контролювати рівень води все ж необхідно.

кальцієві батареї

Кальцій прийшов на заміну сурмі і посприяв зменшенню випаровування води з накопичувача. Найчастіше на кальцієвих моделях є маркування «Ca / Ca». Такий напис свідчить про те, що речовина знаходиться в гратах негативних і позитивних електродів. Окремі виробники додають до складу срібло в невеликій кількості, що знижує внутрішній опір пристрою, підвищує ККД і збільшує ємність. На даний момент проводяться кальцієві моделі, які не віддають водних випарів за весь експлуатаційний термін.

гібридні батареї

На корпусі гібридних накопичувачів є позначка «Са +» «Са / Sb». Електродні решітки таких накопичувачів виробляються у відповідності з різними технологіями. Позитивні – з додаванням сурми, негативні – з додаванням кальцію. Спочатку гібридні джерела струму розроблялися для об’єднання переваг кальцієвих і вмістом сурми батарей. Однак на ділі показники вийшли середніми.

Витрата води в гібридних пристроях менше, ніж в малосурм’янистих, але більше, ніж в кальцієвих. Зате гібридні більш стійкі до розряду і стрибків напруги в електричній підсистемі машини.

Гелеві та AGM-батареї

До цієї категорії відносяться пристрої, які виробляються за технологією AGМ і GEL, що відрізняються наявністю електроліту в пов’язаному вигляді. Подібні накопичувачі є результатом спроби зробити експлуатацію батарей максимально безпечною і виключити можливість витікання електроліту при пошкодженні корпусу або перевертанні АКБ.

Відмінності між AGМ і GEL-технологіями полягають в способі зв’язування електроліту. У накопичувачах типу AGМ їм просочується скловолокно пористої текстури, що знаходиться між пластинами. Технологія GEL має на увазі переклад електроліту в стан гелю шляхом з’єднання його з кремнієм.

Обидва види батарей привабливі тим, що здатні незалежно від заряду видавати високий пусковий струм. І так до повного спустошення, після чого їх ємність повністю відновлюється.

Для легкових автомобілів гелеві використовуються рідше, ніж інші види через високу вартість. Найчастіше вони встановлюються в джерелах безперебійного живлення, мотоциклах і водному транспорті.

лужні накопичувачі

У лужних моделях роль електроліту виконує луг, а не кислота, як в попередніх варіантах. Видів лужних акумуляторів існує багато. Однак тільки два отримали найбільш широке поширення.

Батареї з позначкою «Ni Cd» характеризуються наявністю гидрооксида нікелю на позитивних електродах і сумішшю заліза і кадмію на мінусових електродах.

Аналогічно позитивні електричні провідники в пристроях «нікель-залізо» покриті гидрооксидом нікелю, а ось негативні електроди виготовлені із заліза. В якості електроліту застосовується їдкий калій, а пластини виготовляються з перфорованого металу і упаковуються в «конверти». Через те, що активна маса знаходиться в цих «конвертах», АКБ мають підвищену стійкість до вібрації.

Слід зазначити, що в накопичувачах лужного типу кількість позитивних і негативних електродів різниться – в нікель-кадмиевом позитивних пластин на одну більше. В нікель-залізо – більше на одну негативну.

Літій-іонні

Батареї, позначені як Li-ion, є найперспективнішими джерелами електричного струму на даний момент, що й обумовлює популярність даних моделей. Носіями струму в подібних пристроях є іони літію. Для виготовлення мінусових електродів використовується графіт, яким був замінений металевий літій. Для плюсових електродів використовуються літій-феро-фосфатні сплави, які відрізняються невисокою вартістю і малою токсичністю, а також простотою переробки.

В основному батареями типу Li-ion оснащується мобільна електроніка і сучасний електротранспорт.

Гідності й недоліки

Плюси і мінуси свинцево-кислотних батарей

• На короткий час здатні віддавати великі струми (до 10 С);
• Мають низьку вартість;
• Не потребують обслуговування;
• Можна експлуатувати в умовах низьких температур, в тому числі і заряджати.

• Не допускається розрядження нижче мінімальної позначки;
• Низька енергоємність з урахуванням загальної ваги;
• При тому, що можлива експлуатація в мороз, акумулятори часом замерзають, що призводить до втрати ємності і напруги;
• Чи не призначені для швидкої зарядки, під час якої вони ще й токсичні;
• Невеликий експлуатаційний термін – в середньому близько 1 – 1,5 року.

Плюси і мінуси гелевих пристроїв

• Герметичний корпус;
• Здатні функціонувати як при вертикальній, так і при горизонтальній установці;
• Витримують перепади температур;
• Низький внутрішній опір, завдяки якому йде висока віддача струму;
• Стійкість до вібрацій;
• Чи не пошкоджуються при повному розрядженні;
• Термін служби вище, ніж у свинцево-кислотних АКБ.

• Низька енергоємність при високому вазі;
• Відчутне падіння напруги в міру розрядження батареї;
• Категорично не можна швидко заряджати;
• При перезаряді здатні вийти з ладу.

Плюси і мінуси лужних АКБ

• Не виходять з ладу при перерозряду, а тому тривале зберігання не призводить до втрати їх властивостей;
• Стабільно працюють при низьких температурах;
• Саморозряд у лужних нижче, ніж у кислотних;
• Чи не виділяють шкідливих випарів;
• Мають властивість накопичувати велику ємність на одиницю маси, в результаті чого здатні віддавати струм довший.

• Напруга нижче, ніж у свинцево-кислотних через що досягнення потрібних показників збільшує габарити;
• Ціна вище, ніж у кислотних.

Плюси і мінуси нікель-метал-гібридних АКБ

• Тривалий термін служби при правильній експлуатації;
• Значна величина струму розряду;
• Допускається експлуатація в мороз;
• Ємність не губиться навіть у жорстких погодних умовах;
• Саморозряд досить низький;
• Практично відсутня «ефект пам’яті».

• Невисока енергетична щільність в порівнянні з іншими видами;
• Значну вагу.

Плюси і мінуси літій-іонних АКБ

• Велика енергетична ємність на одиницю маси;
• Низький рівень саморозряду;
• Не мають «ефекту пам’яті».

• Існує межа розряду, нижче якої опускатися не можна;
• Чутливі до низьких температур;
• При тривало зберіганні втрачають ємність.

Для того, щоб зрозуміти, який акумулятор краще купити, необхідно для початку визначити основні критерії вибору.

Як вибрати акумулятор?

АКБ, використовувані для транспорту, бувають тягові і стартерні.

Стартерні необхідні для запуску двигунів, встановлених в легкових і вантажних авто, а також в спецтехніки.

Тягові призначені для живлення електродвигунів транспортних засобів.

Щоб вибрати відповідну модель, необхідно звернути увагу на наступні параметри:

1. Вид електротранспорту;
2. Основні технічні характеристики;
3. Виробник;
4. Вартість.

вид електротранспорту

У кожного накопичувача є свої переваги і недоліки. Звідси закономірно виникає питання – а як підібрати потрібний?

В першу чергу, необхідно виходити з того, до якого транспорту підбирається батарея.

Бюджетні електровелосипеди, як правило, оснащуються свинцево-кислотними або гелевими варіантами, що призводить до певних труднощів. Адже подібний транспорт не з легких і частенько його доводиться піднімати руками. Те ж саме можна сказати і про електросамокати – з урахуванням батареї їх вага перевищує вагу пристрою, який можна було б переносити на руках. А ось для гольф-карів, навантажувачів, електроскутерів і іншої техніки, що не передбачає ручного пересування транспорту, подібні АКБ – відмінно підходять.

Нікель-кадмієві моделі досить цікаві, але для самоката і електровелосипеда вони не підходять, так як мають значний розмір. А ось для електрокари, для човна та іншого річкового транспорту Ni-Cd стане хорошим варіантом.

Інший підвид лужних пристроїв – залізо-нікелевий – підійде для автомобільного електротранспорту в якості тягового.

Нікель-метал-гібридні і Li-ion моделі слід вибирати для електромобілів, скутерів, велосипедів і т.д.

Основні технічні характеристики

Виробник та маркування

Який фірми акумулятор краще? Відповісти на це питання нелегко, проте на ринку вже давно визначилися лідери даного сегмента.

Кращі фірми з виробництва акумуляторів для електромобілів та електровелосипедів – це:

Популярні моделі для загального призначення випускають бренди ROBITON, CSB, Енергія, RDrive, Chilwee, Ventura, AKTEX (Іркутський акумуляторний завод).

Для того, щоб не допустити помилки при виборі слід звернути увагу на маркування АКБ. Основний документ, який діє в акумуляторної галузі на даний період часу – DIN.

DIN – німецький промисловий стандарт, поширений в Європі і поступово витісняє стандартом ETN. При стандарті DIN цифрове маркування читається в такий спосіб.

Перша цифра – номінальну напругу (1-2 – 6В, 5-7 – 12В). Друга і третя цифри – номінальна ємність.Четверта, п’ята і шоста цифри – унікальний код, який містить інформацію від виробника. Сьоме, восьме і дев’яте цифрове позначення – струм холодної прокрутки CCA.

CCA вимірюється в амперах і є показником стартерних характеристик батареї. Чим вище струм холодної прокрутки – тим краще. Існують різні методики по вимірюванню CCA – SAE, DIN, IEC, EN, JIS. Проводячи порівняння CCA різних накопичувачів слід переконатися, що параметри у обох моделей наведені згідно з однією і тією ж методикою.

Скільки коштує акумулятор, залежить від типу пристрою, потужності і призначення. Якщо говорити в цілому, то за ціною свинцево-кислотні батареї недорогі, і дешевше ливарно-кислотних та гелевих. При цьому тягові АКБ, як правило, дорожче стартерних і акумуляторів резервного живлення.

Рейтинг якісних моделей на 2020 рік

Напруга (номінальне): 6 Вольт.

Габарити (д / в / ш): 70х101х47 мм.

Середня ціна – 395 руб.

Свинцево-кислотна батарея марки Robiton, що характеризує наявністю клапанного регулювання і захищена від витоку електроліту. Пристрій повністю готове до роботи і підійде для такого електротранспорту, як скутер і мотоцикл. Номінальний показник робочої t 0 дорівнює 20 0 С, але АКБ здатне ефективно функціонувати і при +50 0 С. Гранично низька температура -20 0 С. Саморозряд становить 2-3% на місяць при зберіганні в кімнатних умовах. Максимальний експлуатаційний термін – 5 років.

• герметизована;
• не потребує обслуговування;
• з широким діапазоном робочих температур;
• невеликий саморазряд;
• безпеку;
• можна використовувати для UPS;
• підходить для внутрішньої установки.

• вартість;
• невелика енергоємність.

Напруга (номінальне): 12 Вольт.

Габарити (д / в / ш): 150х94.3х64.8 мм.

Середня ціна – 1200 руб.

Стандартний свинцево-кислотний герметизований накопичувач загального застосування від тайванського бренду CBS Battery. Виконано відповідно до технології AGM і може бути застосований для UPS. Здатний функціонувати як в циклічному, так і в буферному режимі. Діапазон робочих температур – від -15 0 С до +40 0 С. Під час використання долив води не потрібно, термін служби складає 5 років при дбайливому підході. Пристрій може зберігатися більше шести місяців без підзарядки при 26 0 С.

• непогана енергоємність;
• перезаряджається;
• високоефективна;
• не потребує обслуговування;
• має невеликі габарити;
• безпеку експлуатації;
• стійкість до розряду;
• висока надійність.

Напруга (номінальне): 12 Вольт.

Габарити (в / ш / д): 100х65х151 мм.

Середня ціна – 1300 руб.

Свинцево-кислотний накопичувач для електромобіля з ємністю в 9 Ач, виготовлений за технологією AGM – рідким електролітом просочений скловолоконний сепаратор. Завдяки наявності клапана надлишкового тиску всередині пристрою підтримуються стабільні показники тиску, щоб забезпечити правильне проходження хімічних реакцій, зокрема, рекомбінації газу. Низьке газовиділення, невисока внутрішній опір, відмінні показники при розряді високими струмами, відсутність обмежень при транспортуванні – ось, що характеризує цю модель. Термін служби пристрою – 5 років при 250 циклах повної зарядки.

• широка область застосування;
• не потрібно долив води;
• горизонтальний і вертикальний монтаж;
• герметизований корпус;
• якісні матеріали;
• із запобіжними клапанами;
• з низьким саморазрядом.

Напруга (номінальне): 12 Вольт.

Габарити (д / в / ш): 151х94х65 мм.

Середня ціна – 1300 руб.

Російський накопичувач що не обслуговується типу, який здатний витримати великі навантаження навіть в найскладніших умовах експлуатації. Головна особливість пристрою полягає в абсорбувати, а не рідкому, електроліті. Виготовлений з матеріалів високої чистоти, а також обладнаний міцними гратами і пластинами. Може бути встановлений в будь-якому положенні і підходить для UPS. Діапазон робочих температур – від -15 0 С до +50 0 С. Максимальний термін служби при правильному використанні становить 5 років, в буферному режимі – 15 років.

• стабільна робота;
• стійкість до вібрації;
• клапанна регулювання;
• відсутня необхідність доливання води;
• достатня ємність;
• підходить для внутрішньої установки;
• низький саморозряд.