Análise pormenorizada da segurança das baterias e do carregamento das bicicletas eléctricas
Os acidentes com incêndios relacionados com bicicletas eléctricas continuam a ser um problema proeminente nos incêndios de veículos. Nos acidentes com incêndios em bicicletas eléctricas, existem sobretudo potenciais riscos de segurança na conceção e fabrico dos veículos e das baterias, incluindo a proteção física das baterias e dos conjuntos de baterias, a conceção dos sistemas de gestão das baterias e o desempenho de segurança das próprias baterias. Isto é também algo que o fim da produção de bicicletas eléctricas pode realmente resolver.
Índice
Aplicação de baterias de iões de lítio em bicicletas eléctricas
Para além das bicicletas eléctricas, as baterias de iões de lítio têm sido bem aplicadas no domínio dos veículos eléctricos, e as baterias de iões de lítio fabricadas na China ocuparam a maior parte do mercado mundial. Os dados mostram que, até ao final de 2021, a capacidade de produção de baterias eléctricas da China representará cerca de 70% do total mundial e, entre os 10 maiores fabricantes mundiais de baterias de lítio, a China ocupará seis lugares.
Quanto às bicicletas eléctricas com características chinesas, para além das baterias de lítio, incluem também baterias de chumbo-ácido que são utilizadas há muito tempo. As baterias de chumbo-ácido têm sido amplamente utilizadas em bicicletas eléctricas, e as suas principais vantagens são o baixo custo, a segurança e a estabilidade, a descarga de corrente elevada e o desempenho de descarga a alta e baixa temperatura. A aplicação de baterias de chumbo-ácido em bicicletas eléctricas está muito madura. É a principal força das baterias para bicicletas eléctricas e a dimensão do mercado é de cerca de 50 mil milhões de RMB. No entanto, as baterias de chumbo-ácido têm menor densidade energética e são mais pesadas para a mesma capacidade de bateria.
A principal vantagem das baterias de iões de lítio é que têm uma elevada densidade energética, são mais leves do que as baterias de chumbo-ácido e têm uma vida útil mais longa. A nova norma nacional impõe restrições rigorosas ao peso das bicicletas eléctricas. Como resultado, as baterias de iões de lítio, que não eram favorecidas no domínio das bicicletas eléctricas, foram rapidamente aplicadas. Ao mesmo tempo, as baterias de iões de lítio têm as características de um tempo de carregamento curto, o que satisfaz as necessidades de carregamento rápido dos consumidores.
No entanto, o custo das baterias de iões de lítio é relativamente elevado e o seu desempenho em termos de segurança é pior do que o das baterias de chumbo-ácido, o que constitui um perigo oculto para a aplicação em grande escala das bicicletas eléctricas. Divididas por diferentes vias técnicas, as baterias de iões de lítio para bicicletas eléctricas incluem principalmente fosfato de ferro-lítio, manganato de lítio e baterias ternárias de lítio.
Comparação de baterias de lítio para bicicletas eléctricas
A maior vantagem da bateria de fosfato de ferro-lítio é a sua boa segurança, que se reflecte principalmente na sua elevada temperatura de auto-ignição. A bateria de fosfato de ferro e lítio tem um ciclo de vida longo e pode ser carregada e descarregada mais de 2.000 vezes em condições normais de aplicação, mas o seu desempenho a baixas temperaturas é fraco, a perda de energia é grave no inverno e a quilometragem é significativamente reduzida. Além disso, em comparação com lfp vs nmca densidade de energia é inferior à das baterias de lítio ternárias.
Com a mesma energia da bateria, o volume e o peso são cerca de duas vezes superiores aos das baterias de lítio ternárias, pelo que o rácio de aplicação em bicicletas eléctricas é relativamente pequeno. A vantagem da bateria de lítio ternária reside na sua elevada densidade de energia, que é uma novidade no domínio das bicicletas eléctricas. Ao contrário das baterias de fosfato de ferro e lítio, o desempenho do ciclo das baterias de manganato de lítio não é bom.
Geralmente, a capacidade diminuiu para menos de 80% ao carregar e descarregar 700 a 800 vezes. O seu desempenho a altas temperaturas não é bom, e o seu ciclo de vida será significativamente reduzido se for deixado durante muito tempo a uma temperatura superior a 45 graus, mas o seu desempenho a baixas temperaturas é bom, e o seu desempenho em termos de segurança é semelhante ao das baterias de fosfato de ferro-lítio. Atualmente, existem novas tecnologias que podem melhorar o desempenho a altas temperaturas e o desempenho do ciclo das baterias de óxido de lítio-manganês, e estão a ser aceleradas nas bicicletas eléctricas.
Embora o desempenho seja muito diferente, as três baterias de iões de lítio acima referidas têm uma coisa em comum. O carregamento a baixas temperaturas é lento e não é suficientemente seguro. A temperatura de resistência ao calor do separador utilizado nos iões de lítio situa-se geralmente entre 140 e 180 graus Celsius. Se esta temperatura for ultrapassada, o material polimérico passará do estado vítreo para o estado fluido, resultando em contacto direto entre o cátodo e o ânodo, descarga violenta e incêndio ou explosão.
De pilhas de carregamento a estações de troca de baterias
Uma forma de resolver o problema da segurança das bicicletas eléctricas é gerir o risco de acidentes e reduzir o custo dos mesmos. Nos últimos anos, o carregamento público ao ar livre e as pilhas de troca de baterias tornaram-se gradualmente uma exigência rígida. Para realizar o carregamento centralizado e isolado de veículos ou baterias, pode-se usar medidas técnicas para proteger as baterias e, em segundo lugar, pode reduzir os danos à vida e à propriedade em caso de acidente.
Quando a bateria está a carregar, a tensão é elevada, o que faz com que a bicicleta eléctrica tenha um risco elevado de se incendiar. O carregamento ao ar livre pode proteger amplamente a segurança da vida do utilizador. No entanto, os especialistas do sector consideram que a atual construção de pilhas e armários de carregamento no exterior não é suficiente. Mais importante ainda, as instalações de carregamento são simples e não têm a função de monitorizar os dados da bateria. Muitos armários de baterias de lítio estão instalados no andar de baixo de residentes de alta densidade, alguns estão perto de fontes de incêndio, alguns têm fios expostos e algumas das baterias são muito antigas e ainda estão a ser utilizadas.
Não existem normas industriais nem medidas regulamentares para normalizar a construção e o funcionamento, o que resulta num elevado risco de acidentes nas áreas de carregamento exteriores. Existe um método de carregamento mais cómodo, inteligente e seguro? A substituição da bateria do motociclo tem recebido recentemente uma atenção generalizada. Em comparação com o modo de carregamento tradicional, gere a bateria de uma forma unificada e torna o carregamento mais seguro através da monitorização dos dados. Ao mesmo tempo, a troca de bateria poupa o tempo do utilizador, o que equivale a prolongar a vida útil da bateria.
A bateria é colocada num compartimento da estação de troca de baterias relativamente hermético e com temperatura constante para ser carregada. O compartimento tem um dispositivo de controlo de incêndios incorporado, um extintor de incêndios e um interrutor de desligamento automático. Pode ser carregada com segurança até certo ponto em condições de baixa temperatura ou de trovoada, e o sistema de temperatura constante pode evitar o problema de dendrite de lítio causado pelo carregamento a baixa temperatura.
A estação de troca de baterias está equipada com um sistema de monitorização digital, e a monitorização em tempo real da bateria recarregável pode evitar eficazmente a sobrecarga. De um modo geral, o ambiente de carregamento das estações de troca de baterias atualmente no mercado é melhor do que o das pilhas de carregamento comuns.
Análise pormenorizada da segurança das baterias e do carregamento das bicicletas eléctricas
Os acidentes com incêndios relacionados com bicicletas eléctricas continuam a ser um problema proeminente nos incêndios de veículos. Nos acidentes com incêndios em bicicletas eléctricas, existem sobretudo potenciais riscos de segurança na conceção e fabrico dos veículos e das baterias, incluindo a proteção física das baterias e dos conjuntos de baterias, a conceção dos sistemas de gestão das baterias e o desempenho de segurança das próprias baterias. Isto é também algo que o fim da produção de bicicletas eléctricas pode realmente resolver.
Aplicação de baterias de iões de lítio em bicicletas eléctricas
Para além das bicicletas eléctricas, as baterias de iões de lítio têm sido bem aplicadas no domínio dos veículos eléctricos, e as baterias de iões de lítio fabricadas na China ocuparam a maior parte do mercado mundial. Os dados mostram que, até ao final de 2021, a capacidade de produção de baterias eléctricas da China representará cerca de 70% do total mundial e, entre os 10 maiores fabricantes mundiais de baterias de lítio, a China ocupará seis lugares.
Quanto às bicicletas eléctricas com características chinesas, para além das baterias de lítio, incluem também baterias de chumbo-ácido que são utilizadas há muito tempo. As baterias de chumbo-ácido têm sido amplamente utilizadas em bicicletas eléctricas, e as suas principais vantagens são o baixo custo, a segurança e a estabilidade, a descarga de corrente elevada e o desempenho de descarga a alta e baixa temperatura. A aplicação de baterias de chumbo-ácido em bicicletas eléctricas está muito madura. É a principal força das baterias para bicicletas eléctricas e a dimensão do mercado é de cerca de 50 mil milhões de RMB. No entanto, as baterias de chumbo-ácido têm menor densidade energética e são mais pesadas para a mesma capacidade de bateria.
A principal vantagem das baterias de iões de lítio é que têm uma elevada densidade energética, são mais leves do que as baterias de chumbo-ácido e têm uma vida útil mais longa. A nova norma nacional impõe restrições rigorosas ao peso das bicicletas eléctricas. Como resultado, as baterias de iões de lítio, que não eram favorecidas no domínio das bicicletas eléctricas, foram rapidamente aplicadas. Ao mesmo tempo, as baterias de iões de lítio têm as características de um tempo de carregamento curto, o que satisfaz as necessidades de carregamento rápido dos consumidores.
No entanto, o custo das baterias de iões de lítio é relativamente elevado e o seu desempenho em termos de segurança é pior do que o das baterias de chumbo-ácido, o que constitui um perigo oculto para a aplicação em grande escala das bicicletas eléctricas. Divididas por diferentes vias técnicas, as baterias de iões de lítio para bicicletas eléctricas incluem principalmente fosfato de ferro-lítio, manganato de lítio e baterias ternárias de lítio.
Comparação de baterias de lítio para bicicletas eléctricas
A maior vantagem da bateria de fosfato de ferro-lítio é a sua boa segurança, que se reflecte principalmente na sua elevada temperatura de auto-ignição. A bateria de fosfato de ferro e lítio tem um ciclo de vida longo e pode ser carregada e descarregada mais de 2.000 vezes em condições normais de aplicação, mas o seu desempenho a baixas temperaturas é fraco, a perda de energia é grave no inverno e a quilometragem é significativamente reduzida. Além disso, em comparação com lfp vs nmca densidade de energia é inferior à das baterias de lítio ternárias.
Com a mesma energia da bateria, o volume e o peso são cerca de duas vezes superiores aos das baterias de lítio ternárias, pelo que o rácio de aplicação em bicicletas eléctricas é relativamente pequeno. A vantagem da bateria de lítio ternária reside na sua elevada densidade de energia, que é uma novidade no domínio das bicicletas eléctricas. Ao contrário das baterias de fosfato de ferro e lítio, o desempenho do ciclo das baterias de manganato de lítio não é bom.
Geralmente, a capacidade diminuiu para menos de 80% ao carregar e descarregar 700 a 800 vezes. O seu desempenho a altas temperaturas não é bom, e o seu ciclo de vida será significativamente reduzido se for deixado durante muito tempo a uma temperatura superior a 45 graus, mas o seu desempenho a baixas temperaturas é bom, e o seu desempenho em termos de segurança é semelhante ao das baterias de fosfato de ferro-lítio. Atualmente, existem novas tecnologias que podem melhorar o desempenho a altas temperaturas e o desempenho do ciclo das baterias de óxido de lítio-manganês, e estão a ser aceleradas nas bicicletas eléctricas.
Embora o desempenho seja muito diferente, as três baterias de iões de lítio acima referidas têm uma coisa em comum. O carregamento a baixas temperaturas é lento e não é suficientemente seguro. A temperatura de resistência ao calor do separador utilizado nos iões de lítio situa-se geralmente entre 140 e 180 graus Celsius. Se esta temperatura for ultrapassada, o material polimérico passará do estado vítreo para o estado fluido, resultando em contacto direto entre o cátodo e o ânodo, descarga violenta e incêndio ou explosão.
De pilhas de carregamento a estações de troca de baterias
Uma forma de resolver o problema da segurança das bicicletas eléctricas é gerir o risco de acidentes e reduzir o custo dos mesmos. Nos últimos anos, o carregamento público ao ar livre e as pilhas de troca de baterias tornaram-se gradualmente uma exigência rígida. Para realizar o carregamento centralizado e isolado de veículos ou baterias, pode-se usar medidas técnicas para proteger as baterias e, em segundo lugar, pode reduzir os danos à vida e à propriedade em caso de acidente.
Quando a bateria está a carregar, a tensão é elevada, o que faz com que a bicicleta eléctrica tenha um risco elevado de se incendiar. O carregamento ao ar livre pode proteger amplamente a segurança da vida do utilizador. No entanto, os especialistas do sector consideram que a atual construção de pilhas e armários de carregamento no exterior não é suficiente. Mais importante ainda, as instalações de carregamento são simples e não têm a função de monitorizar os dados da bateria. Muitos armários de baterias de lítio estão instalados no andar de baixo de residentes de alta densidade, alguns estão perto de fontes de incêndio, alguns têm fios expostos e algumas das baterias são muito antigas e ainda estão a ser utilizadas.
Não existem normas industriais nem medidas regulamentares para normalizar a construção e o funcionamento, o que resulta num elevado risco de acidentes nas áreas de carregamento exteriores. Existe um método de carregamento mais cómodo, inteligente e seguro? A substituição da bateria do motociclo tem recebido recentemente uma atenção generalizada. Em comparação com o modo de carregamento tradicional, gere a bateria de uma forma unificada e torna o carregamento mais seguro através da monitorização dos dados. Ao mesmo tempo, a troca de bateria poupa o tempo do utilizador, o que equivale a prolongar a vida útil da bateria.
A bateria é colocada num compartimento da estação de troca de baterias relativamente hermético e com temperatura constante para ser carregada. O compartimento tem um dispositivo de controlo de incêndios incorporado, um extintor de incêndios e um interrutor de desligamento automático. Pode ser carregada com segurança até certo ponto em condições de baixa temperatura ou de trovoada, e o sistema de temperatura constante pode evitar o problema de dendrite de lítio causado pelo carregamento a baixa temperatura.
A estação de troca de baterias está equipada com um sistema de monitorização digital, e a monitorização em tempo real da bateria recarregável pode evitar eficazmente a sobrecarga. De um modo geral, o ambiente de carregamento das estações de troca de baterias atualmente no mercado é melhor do que o das pilhas de carregamento comuns.