РАЗРАБОТКИ BASF В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
- Работа над новыми типами батарей расширяет портфель инновационных материалов
- Облегчение конструкции и регулирование теплообмена увеличивают дальность пробега электромобилей
- Технологии рекуперации и хранения энергии делают возможным рациональное развитие электромобильного транспорта без ущерба для окружающей среды
Создание более технологически совершенных типов батарей является ключевой предпосылкой для успешных перспектив развития электромобильного транспорта. В течение ближайших пяти лет концерн BASF планирует инвестировать в исследования, разработку и производство материалов для батарей сотни миллионов евро. Часть этих средств направляется на строительство предприятия по выпуску новейших катодных материалов в г. Элирия (штат Огайо, США). Предполагается, что данное предприятие, в сооружение которого планируется вложить более 50 млн. долларов США, начнёт поставлять на рынок катодные материалы для производства высокоэффективных литиево-ионных батарей в середине 2012 года.
Появление новых материалов способствует реализации современных концепций
Помимо создания инновационных материалов для катодов, специалисты BASF недавно приступили к исследованиям в области электролитов. Наличие оптимально подобранного и высококачественного электролита является непременным условием для успешного функционирования батарей. «Начав работу в данном направлении, мы расширяем портфель инновационных предложений для производителей литиево-ионных батарей; кроме того, занятие ниши системного поставщика позволит нам поддерживать конкурентоспособность заказчиков BASF в сегменте электромобилей», - сказал д-р Андреас Краймайер, исполнительный директор по исследованиям и член Совета директоров BASF SE. Наряду с созданием материалов для литиево-ионных батарей (в том числе для анодов и разделителей), сотрудники BASF также работают над перспективными концепциями – такими, как литиево-серные и литиево-воздушные батареи.
«Наша исследовательская деятельность внесёт существенный вклад в достижение общей цели: сделать электромобили эффективными, доступными по цене и безопасными для окружающей среды. Для этого нам нужны более совершенные батареи и другие инновационные компоненты, позволяющие уменьшить вес автомобиля, увеличить его дальность пробега и сэкономить на затратах», - пояснил д-р Краймайер.
Облегченная конструкция и «умное» регулирование теплообмена ведут к сокращению расхода энергии
Дополнительная нагрузка от автомобильной батареи составляет около 200 кг. Для того, чтобы компенсировать этот вес, и обеспечить приемлемую дальность пробега, необходимо найти варианты облегчения компонентов конструкции электромобиля. Такая постановка задачи обусловливает новые требования к материалам, включая выход на новый уровень по таким характеристикам, как температурная стабильность, электромагнитное экранирование и огнестойкость. Несмотря на то, что использование пластиков в элементах шасси, интерьера и моторного отсека автомобилей уже привело к значительному снижению веса, существует потребность в дальнейшей разработке концепции внедрения многофункциональных облегченных конструкций. К примеру, специалисты BASF работают над созданием быстро твердеющих эпоксидных, полиуретановых и полиамидных смол для армированных волокном композитных материалов, пригодных для изготовления отдельных деталей кузова. Такой подход позволит получить дополнительное уменьшение веса транспортного средства на 100-150 кг.
Кроме того, BASF предлагает решения по оптимизации процессов теплообмена при эксплуатации электромобилей. «В летний период, когда становится жарко, автомобильный кондиционер потребляет энергию в увеличенном размере, что ведёт к сокращению дальности пробега», - отметил Андреас Краймайер. Использование в элементах интерьера и составах покрытий специальных пигментов, способных отражать вызывающие нагревание инфракрасные солнечные лучи, позволяет предотвратить избыточное повышение температуры в салоне транспортного средства. Зимой двигатели внутреннего сгорания служат источником «бросового» тепла выхлопных газов, тогда как в электромобилях дополнительная энергия расходуется на обогрев салона. Для того, чтобы экономить энергию в таких условиях, необходимо использовать высококачественные изоляционные пеноматериалы, что в конечном счете также ведёт к увеличению дальности пробега.
Комплексная концепция рационального использования электромобилей
Создаваемые благодаря химическим исследованиям инновации и оптимальная структура источников энергии – вот ключевые факторы, способные обеспечить прорыв в сегменте электрических транспортных средств. «Мы придерживаемся комплексного подхода к данному вопросу. Электромобили смогут вносить существенный вклад в защиту окружающей среды и сохранение климата только при условии, что батареи будут генерировать электричество более эффективно и с меньшим количеством СО2. Соответственно, мы вкладываем средства в поиск путей получения электроэнергии из возобновляемых источников (солнечная энергия, энергия ветра). Мы также разрабатываем инновационные технологии хранения энергии, поскольку с учётом климата в наших широтах эти источники не могут быть задействованы ежедневно и круглосуточно», - сказал д-р Краймайер.
Что касается создания общих условий для обеспечения конкурентоспособности электрических транспортных средств на глобальном рынке, то эта задача может быть возложена на политических лидеров. Речь идёт, в частности, о государственном спонсировании научных и исследовательских программ, что будет способствовать сохранению Германией своих лидирующих позиций в технологической области и дальнейшему прогрессу в сегменте электромобилей. При этом сопутствующим позитивным моментом станет создание дополнительной стоимости и новых рабочих мест.
По мнению Андреаса Краймайера, объединение усилий промышленников, политиков, учёных и общества в целом способно создать условия для расширения сферы использования электрических транспортных средств, которые в итоге будут представлять собой рациональную и доступную по цене альтернативу "классическим" автомобилям, оборудованным двигателями внутреннего сгорания.