E-MTB AKKUMULÁTOR FORRADALOM?

Realisztikus helyzetértékelés az e-bike akkumulátor piacról .

Az akkumulátorok kulcsfontosságú szerepet játszanak energiaforrásként Bosch eBike rendszerünkben.

Általában véve igaz, hogy az elmúlt években az energiasűrűség és az e-bike akkumulátorok kapacitása exponenciálisan javult. A Bosch e-bike akkumulátorok a hosszú élettartam és a rövid töltési idő miatt a lehető legjobb kondíciókkal rendelkeznek. A PowerPack 500 a hasonló kapacitású versenytársak között az egyik legkönnyebb, és a legnagyobb energiasűrűséggel rendelkezik.

Az akkumulátorfejlesztés igazi kihívása a nagy kapacitás elérése, miközben az akkumulátor a lehető legkisebb és legkönnyebb maradjon. A rendszerintegráció fontos szerepet játszik: az e-bikeok tervezése során a végtermék lassan közeledik a hagyományos kerékpármodellekhez. Ezért van szükség a vázba integrált elemekre. A PowerTube 500- elérhető lesz a 2018-as modellekben: ez az új beépített, vázba integrált akkumulátor tiszta és időtálló megjelenéssel ötvözi a modern dizájnt és a kiváló minőségű Bosch technológiát az e-kerékpárokhoz.

 

Várható-e újabb fejlemény, várhatunk-e nagyobb fejlesztést az e-kerékpárok akkumulátor kapacitását illetően a közeljövőben, következő egy-két évben?

A Bosch-nál már számos jól bevált e-bike akkumulátort kínál: könnyűek és kicsik, magas hatótávolsággal.

A kerékpározási stílus és a külső körülmények függvényében egy e-bike elérheti a 100 km-es hatótávolságot az aktuális Bosch hajtásrendszerrel. Az elkövetkező években tovább fogjuk fejleszteni a kifinomult technológiáinkat. Vannak különböző forgatókönyvek: ugyanolyan súlyú nagyobb kapacitású akkumulátorok, vagy azonos kapacitású, de kisebb tömegű és nagyobb energiasűrűségű akkumulátorok. A Boschnál több,  különböző irányban halad a fejlesztés,de véleményünk szerint egyetlen dolognak nincs értelme: új modellek bevezetése minden évben. A Bosch eBike Systems megítélése szerint ebben a fejlődési ütemben csak két-háromévente indokolt egy új termék bevezetése.

Azok számára, akik nagyobb kapacitást igényelnek, biztosítunk kielégítő megoldást. Kínálatunkban megtalálható a DualBattery rendszer , ami két PowerPack akkumulátor kombinációja, amelyek akár 1000 Wh-t is kínálnak, és nagyszerű megoldást jelent nagy távolságokra, hosszú túrákra és meredek szintemelkedések leküzdésére.

 

Konklúzió:

Leszögezhetjük: a szupercella, amelyet egyre gyakrabban emlegetnek, a közeljövőben még nem lesz elérhető, de a cellatechnológia terén elért haladás kézzelfogható. Egyrészt a nagyobb, 21700-as cellák valószínűleg növelik az akkumulátorkapacitást, másrészt a BMZ-csoporthoz hasonló cégek munkája remélhetőleg hamarosan lehetővé teszi számunkra, hogy ugyanolyan méretű akkumulátorral még tovább és tovább juthassunk egy e-bike nyergében.

A puszta kapacitás mellett olyan szempontok is, mint a hosszú élettartam, a névleges teljesítmény, a hőmérséklet-tolerancia és a biztonság, fontos szerepet játszanak az e-bike akkumulátorokra nézve, és nagy kihívásokat jelentenek a fejlesztési folyamatok során is. És természetesen ott van az ár kérdése is! Az új technológiák általában nem olcsóak, és jellemzően csak a felső kategóriás kerékpárokon fognak megjelenni a közeljövőben.

 

 

gallery/ebike
gallery/20170724-bvmw_bmz_0184-810x540
gallery/20160719-ingo-beutner-810x540
gallery/cells21700_7-1
gallery/cells21700_2-2
gallery/20161206-jan-talavasek-810x540
gallery/20160720-portrait_tamara-winograd-810x540

A Bulls elektromos kerékpárokat itt találod: BULLS E-BIKE kínálat

Ki ne álmodna egy olyan tartós akkumulátorról, amely másodpercek alatt töltődik fel, ha szükséges? Manapság az interneten a „szuper-elemek és a mega-cellák” fejlődésének szenzációs áttöréséről szóló cikkek úgy bukkannak fel, mint a gomba. De ezek csak pletykák? Az E-Mountainbike magazin interjút készített négy iparági guruval, hogy kiderítse, mi is az igazság. A kérdés pedig így hangzott: Mi az aktuális helyzet, hol tartunk ma és mi a legnagyobb kihívás az új akkumulátortechnológiák és cellák fejlesztési folyamatában? A kérdésre adott válaszok összefoglalóját olvashatjátok itt. Lássuk a válaszokat:

Sven Bauer, alapító és ügyvezető, BMZ Group, Európa vezető akkumulátor fejlesztő és gyártó cége.

Az e-bike akkumulátorok technológiája folyamatos változásban van. Egyre kisebbek és könnyebbek, és nagyobb hatótávolságot és hosszabb élettartamot kínálnak. A régebbi, 18650-es cellaméret a múlté, ezt váltja fel a 21700-as típusú cella. (A számok a cella méretét adják meg milliméterben, pl: 18 mm átmérő, 65 mm hossz. A minimális méretnövekedéshez nagyarányú, ~40% teljesítménynövekedés társul!)

Ez megegyezik a Tesla elektromos autóiba beépített cellákkal, az autógyártó is ugyanezt használja. Ez nagyobb teljesítményt, nagyobb hatótávolságot és kisebb súlyt eredményez; ez egy új generációs akkumulátor, amely szintén forradalmasítja a kerékpáros piacot is. Megkönnyíti az akkumulátorok kerékpárvázba történő integrálását, a felhasználók számára hosszabb garanciális időszakot eredményez.


Várható-e újabb fejlemény, várhatunk-e nagyobb fejlesztést az e-kerékpárok akkumulátor kapacitását illetően a közeljövőben, következő egy-két évben?


Ez egy erősen technikai jellegű kérdés, de megpróbálom érthetően összefoglalni, elmagyarázni: a múltban a kerékpárokhoz elsősorban NMC típusú rendszereket használtuk; ez a katódon nikkel, mangán és kobalt, az anódon grafit alkalmazását jelentette. Most továbblépünk ebből a technológiából, és NCA típust használunk, amely nikkel-kobalt-alumínium rendszerű; ez 30% -al növeli a teljesítmény/ tömeg -kapacitást, valamint 30% -os hatótávnövekedést, vagy 30% -al kisebb és könnyebb akkumulátort eredményez.

Ugyanakkor az anódon található grafitot szilíciummal helyettesítjük, ami szintén növeli a kapacitást. Egyszerűen - ugyanúgy, mint a mobiltelefonok esetében - az akkumulátor eltűnik a vázon belül, és már nem látható, ugyanakkor hosszú távra is képes lesz. A 21700 cellaméretnek köszönhetően hamarosan hatalmas ugrást tapasztalunk az e-kerékpár piacán. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy a kerékpárgyártók is hosszabb garanciát vállaljanak, míg az akkumulátor már közvetlenül nem látható módon kerülnek beépítésre. A BMZ pontosan erre a célra fejleszt ki speciális cellákat, amelyek számos kerékpáron elérhetők lesznek a következő években.

Ingo Beutner, a Haibike vezető tervezője.

Jelenleg minden kerékpár és meghajtásrendszer gyártó hengeres cellákat használ, amelyek egy BMS-el (Battery Management System) vannak kombinálva, és a ház belsejében helyezkednek el. Még egy olyan globális szereplő is, mint a Tesla, amely cég egészen kimagasló pénzügyi lehetőségekkel rendelkezik, ilyen cellákra támaszkodik az elektromos autógyártásban. A leggyakoribb cella az 18650 cella (18 mm átmérőjű, 65 mm hosszú). A 21700-as cella (21 mm átmérőjű, 70 mm hosszúságú) a közelmúltban kezdett csak elterjedni, de ez még nem meghatározó a nemzetközi piacon. Mivel a Tesla ezt a cellát fogja használni jövőbeni autómodellek számára, a kutatás és fejlesztés e lépésnek köszönhetően nagyban profitálhat. Minden akkumulátor működése a kémia törvényein alapul. A töltési folyamat során eltérő potenciálokat generálnak a különböző alapanyagok (pl: lítium) használatával, majd az akkuk szükség esetén tárolják és felszabadítják az energiát. Azonban a celláknak más-más módon kell ezt felszabadítani: az elektromos kéziszerszámokhoz nagy teljesítményre van szükségük, hogy rövid idő alatt magas teljesítményt nyújtsanak. Más eszközök esetén azonban alacsony energiaigény mellett nagy tárolási potenciál szükséges. A két igény kissé eltér egymástól, és - különösen az e-kerékpároknál - figyelembe kell venni a termikus szempontokat is. A meleg nyári időszakban az akkumulátor könnyen elérheti a 60 ° C feletti hőmérsékletet! Ezen a ponton a BMS automatikusan csökkenti az akkumulátor teljesítményét, elkerülve a cellák túlmelegedését és megakadályozza a maradó károsodást. A különböző felhasználási területekhez különböző cellákat használunk, és az e-kerékpárok sem kivétel. Az új technológiák megpróbálják optimalizálni a cellákat a tervezett alkalmazásukhoz. A fő hangsúly az alkotó anyagok kémiai tulajdonságain van, hogy azokat optimalizálva ki lehessen préselni minél több teljesítményt belőlük. Továbbá ugyanolyan fontos a magas gyártási minőség elérése, hiszen minden akkumulátor csak annyira tud jó lenni, mint a benne található legrosszabb cellája! Ha egy cella előállító növelheti a gyártás minőségét, az egész akkumulátor automatikusan jobb lesz tőle.

Fontos megjegyezni azt is, hogy ezek a fejlesztések csak fokozatosan válnak elérhetővé, és semmiképpen sem érhetjük el a kétszeres tárolási kapacitás növekedést 1-2 év alatt! A "Wonder batteries", amiről egyéb cikkekben vagy hírekben olvashattunk, általában csak egyetemi kísérletek és projektek, és főként egy-egy nagyon specifikus alkalmazási területre optimalizáltak. A cella bizonyos referenciaértékeknél rendkívül magas töltőáramot vesz fel, szivattyúz másodpercekre vagy akár percekre, miközben az összes egységet folyékony nitrogénnel lehűtik. Ez egy olyan forgatókönyv, amely még mindig teljesen elképzelhetetlen a mindennapi alkalmazásokban, és további sok-sok évre van bármilyen sorozatgyártástól! Az ilyen kísérletek azonban olyan új technológiákhoz nyithatják meg az utat, amelyekre eddig még csak nem is gondolhattunk. A technológia és a gyártás rövidtávon (két-három év) nem fog változni annyit hogy az e-kerékpár elemek ugrásszerűen fejlődjenek, és még a cellák is csak kis mértékben javulhatnak a fent említett okok miatt. Ráadásul figyelembe kell vennünk, hogy az új akkumulátorcelláknak és / vagy a rendszergyártóknak szigorú tanúsítási folyamaton és több teszten is meg kell felelni a termék sorozatgyártása előtt! Tegyük fel, hogy jövőre egy kissé jobb cellát kapunk a cellák piacán, de még egy vagy két évig várnunk kell, még mielőtt a cellát egy akkumulátorba beépítve is használhatjuk.

 Egy dolgot prognosztizálhatunk az elkövetkező két-három évre: a hatótávolság mindig aktuális téma lesz, a kapacitás növekedése áll majd továbbra is fókuszban! A felső- közép vagy csúcskategóriás e-bike -ok a 600 Wh-s kapacitású akkuja általánossá válik.

Jan Talavasek, Specialized, E-Mountainbike műszaki menedzser

Ami az energiasűrűséget illeti (az egységnyi térfogatban lévő összes energia átlagos értéke), elértünk egy határt. Rengeteg új, különböző cellatechnológiát fejlesztenek, de ezekből semmi igazán konkrét és felhasználható egység sem lesz elérhető, még két év múlva sem! És nem csak az energiasűrűségről van szó, hanem a kimeneti teljesítményről, a hosszú élettartamról, a magas / alacsony hőmérsékletű viselkedésről, és végül, de nem utolsósorban a biztonságról. A 10-20% -os, kis mértékű növekedés továbbra is elérhető évente, de a nagy áttörés még továbbra is távol van. 
Várható-e újabb fejlemény, várhatunk-e nagyobb fejlesztést az e-kerékpárok akkumulátor kapacitását illetően a közeljövőben, következő egy-két évben?
Meg kelenel tanulnunk hatékonyan kezelni a rendelkezésre álló energiát. Gyakran nem a túl kicsi akkumulátor az igazi probléma, hanem az a tény, hogy esetenként sok energiát vesztünk, használunk anélkül, hogy valóban szükségünk lenne rá. Intelligens, szoftveres megoldásokra lenne szükség. A (Specialized) Mission Control alkalmazással és SmartControl funkciójával már lehetőség van arra, hogy a szoftver vezérelje a motor rásegítését egy előre meghatározott útvonal és úti cél beállításával; így az elektromos rásegítés az utazás végéig kitart!


Tamara Winograd, Bosch eBike Systems, marketing és kommunikációs vezető