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Wettbewerb steigt In der maritimen Batterietechnologie
May 10, 2018

Wettbewerb steigt in der maritimen Batterietechnologie

Quelle: maritime-executive.com

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Gibt es geografische Standorte wo Heizölpreise hoch und elektrischer Leistung vergleichsweise gering sind. Solche Orte verbessern den Geschäftsfall Elektroantrieb entlang der Binnengewässer und Küsten Dienstleistungen zu betreiben. Neue Batterietechnologien sind Kohlenstoff-Schaumstofftechnik Schwefelsäure, Natriumsulfat-Elektrolyt-Technologie und Siliziumdioxid Batterien.

 

Einführung

In der maritimen Geschichte genutzt u-Boote segeln in der Nähe ihre tiefe Grenzen elektrischen Akku-Antrieb. Blei-Säure-Batterie-Technologie von einer früheren Epoche wird für Transportanwendungen basiert jetzt obsolet. Im Bereich der batteriebetriebene Fahrzeuge bietet Seetransport mehrere Vorteile gegenüber batteriebetriebenen Straße oder Eisenbahn Transport. Im Straßenverkehr Platzbedarf und Gewicht der Batterien wird problematisch, während die Vibrationen, Stöße und Stoßbelastungen im Schienenverkehr beteiligten stellt viele elektrische Batterie-Technologien einen Wettbewerbsnachteil. Seetransport bieten die Belastbarkeit, die volumetrische Raum und ruckfreien Glätte, elektrische Batterie Energiespeicher zu nutzen.

 

Maritime Transport ist kompatibel mit elektrobatterie Energiespeichertechnologien, die sonst im Straßenverkehr und auch im Schienenverkehr unpraktisch wäre. Seetransport kann Raster angelegte Akku-Technologien, die die physische Bewegung des Elektrolyts beinhalten oder das bedeuten geringere Energie-Speicherdichte, die wiederum zusätzliche Volumetrische und Gewicht Tragkraft erfordern würde, zu nutzen. Ein Batterie-elektrischer Schlepper gebaut, um die Breite verdoppeln und verdreifachen die Länge der vorhandenen Schlepper und hohes Gewicht Ebenen wahrnehmen könnte treiben und navigieren Sie einen Zug von gekoppelten Lastkähnen entlang ein Binnenschiff.

 

Heutigen Technologien

 

Verwenden Sie im vorliegenden, Batterie-betriebene Seeschiffe eine der drei Raster angelegte Speicherung von Technologien, die gehören Lithium-Ionen-Batterietechnik, Flow-Batterien, bei denen Bewegung des Elektrolyten und geschmolzenem Natrium-Schwefel-Batterie-Technologie beinhaltet hohe Temperatur. Während Seeschiffe das Gewicht der Natrium-Schwefel-Batterien tragen können, erfordert die Technologie auch erhebliche Isolierung da diese Batterien in der Regel über 300oC mit bis zu sechs Stunden Leistungsabgabe, mit einer Lieferung Dauer von bis zu 18 Stunden arbeiten werden kann. Neuere Forschung soll die Betriebstemperatur der Batterie auf 100oC, so dass die Technologie noch attraktiver für maritime Anwendung verringern.

Es gibt mehrere Varianten des Flow-Batterie-Technologie, die mit solchen Materialien wie Vanadium und auch Uran im Elektrolyten enthalten. Wenn Elektrolyt durch den Akku fließt, kann es gleichzeitig elektrischen Energie liefern, während auch aufgeladen. Solch ein Ereignis kann auftreten, wenn ein Schiff segelt bei niedriger Geschwindigkeit durch einen schmalen Kanal oder Transite durch eine Reihe von Navigation Sperren wo Overhead Trolley Power Kollektion verfügbar ist. Lithium-Ionen Speichertechnologie vermeidet das Problem des Habens bei anhaltend hohen Temperaturen betrieben und hat keine Notwendigkeit das Elektrolyt durch den Akku fließen, um zu funktionieren.

 

Neue Batterie-Anwärter

Während geschmolzenes Natrium-Schwefel-Batterien bei erhöhter Temperatur zu betreiben müssen, können Batterien, mit denen ein Elektrolyt basierend auf Natriumsulfat (NaSO4) bei viel niedrigeren Temperaturen arbeiten. Diese "Salzwasser" Batterien werden mit kostengünstigen, ungiftige Materialien gebaut und kombinieren eine Mangan-oxid-Kathode mit einem Carbon composite Anode mit dem Potenzial, die Deep-Cycle entladen/aufladen Lebenserwartung vergleichbar mit der von Lithium-Ionen- Technologie. Während stieg Belastbarkeit mit niedriger Energie-Speicherdichte, dass Lithium-Ionen, die Fähigkeit der maritime Anwendung zu bieten und um verbessert Speichervolumen die Wettbewerbssituation in der Batterien für den maritimen Antrieb.

Während Schaum-Kohle-Batterien Schwefelsäure-Elektrolyten nutzen, vermeidet die Technologie das Problem der Schwefel Aufbau der herkömmlichen Blei-Säure-Batterien. Es kann offenbar vergleichbar tief-Zyklus entladen/aufladen Leistung als Lithium-Ionen-Batterien zu wesentlich geringeren Kosten anbieten. Jüngste Entwicklungen in der Batterietechnologie Siliziumdioxid führten zu vergleichbaren Deep-Cycle-Entlastung/Recycling Leistung als Lithium-Ionen-Batterien zu geringeren Kosten. Zwar Lithium-Ionen-Technologie höhere Energie-Speicherdichte, die geeignet ist für Straßenfahrzeuge bieten, machen stationäre Anwendungen und mobile maritime Anwendungen, die hohe Belastbarkeit und hohes Speichervolumen bieten die untere Batterie kostete Technologien besonders attraktiv.

Kurze Strecke schnelle Aufladung

Einige Designs schnell aufladen Energiespeicher sind gut geeignet, um sehr kurze Strecke Segeln wie Fähren, wo schnelle Aufladung auftreten während der Liegezeiten an den Klemmen kann. Ein paar große gegenläufig rotierenden Schwungrädern, eingeschlossen in einer Vakuumkammer konnte viele tausend Ladezyklen unterziehen. Druckluft-über-Wasser würde bedeuten, dass Hochdruck Wassertanks an Pre-Druck, Hochdruck Luftbehälter angeschlossen. Bei einem Zwischenstopp würde elektrisch angetriebene Wasserpumpen schnell der Energiespeicher aufladen. Während des Betriebs über kurze Distanzen würde Wasser unter hohem Druck einen Hydraulikmotor aktivieren, der wiederum einen Propeller antreiben würde.

Komprimierte Luft über Wasser ermöglicht einen hohen Massenstrom Arbeitsfluid durchlaufen des hydromotors im Vergleich zu niedriger Massenstrom von Luft, die durch einen Motor. Auf einem kleinen Maßstab wurde komprimiert-über-Öl-Luft-Technologie zum Transport Stadtbusse zur Senkung des Energieverbrauchs während der Beschleunigung angewendet. Die größere Maßstab der maritimen Technologie ermöglicht komprimiert-Luft-über-Wasser für Kurzstrecken-Segeln wie Fährverbindungen angewendet werden. Im Vergleich dazu böte chemische Batterien viele Stunden Energie für längere Strecke Segeln.

Schlussfolgerungen

Während sechs verschiedene Raster angelegte Batterietechnologien, Versprechen für zeigen und für Kurzstrecken-Segeln angepasst werden könnte, bieten nur vier Technologien niedrige operative Komplexität und wettbewerbsfähigen Deep-Cycle entladen/aufladen Leistung. Die Hitze geschmolzenem Natrium-Schwefel-Batterie-Technologie beteiligt und Komplexität von Flow-Batterien würden wahrscheinlich solche Technologien für stationäre Anwendungen verweisen. Die hohe Speicherdichte von Lithium-Ionen-Akku-Technologie macht es die populäre Wahl für Anwendungen auf der Straße.

Jedoch würde der maritimen Wirtschaft wahrscheinlich Niedrigerere Kosten Batterien auswählen, die gleichwertige Dauer wiederholt tief-Zyklus Laden/Entladen Betrieb als Lithium-Ionen-Akku-Technologie zu bieten. Für Segeln Entfernungen von mehr als 20 Meilen würde Batterie Anwärter eines Kohle-Schaum, Siliziumdioxid oder Natriumsulfat-Elektrolyt-Batterien enthalten. Für extrem kurze Strecke Segeln möglicherweise Umfang nutzen schwungradspeicher, komprimierte Luft-über-Wasser-Technik oder auch Mega-Skala Aufzieh Uhrwerk-Technologie, die schnelle Wiederaufladung ermöglichen würde.