Description du cours:

Les véhicules électriques - Introduction à la technologie des batteries couvrira l’électrochimie de base des batteries. Ce cours fournira une introduction aux batteries utilisées dans les dispositifs de stockage d'énergie dans une grande variété de dispositifs d'ingénierie.

Les étudiants apprendront:

  • A propos de la chimie dans les systèmes de batterie traditionnels des cellules sèches, des cellules humides et de l'acide au plomb ainsi que du Li-ion, qui est utilisé à la fois pour les applications électroniques grand public et grand format telles que les automobiles EV et PHEV
  • À propos du processus de fabrication des batteries Li-ion

Modules de cours:

Module 1 - Introduction à l'électrochimie et aux batteries

  • Objectif d'apprentissage: Définissez l'électrochimie et identifiez et expliquez divers aspects des cellules de batterie, des systèmes de batterie et de la fabrication de la batterie.

Module 2 - Présentation et procédure pas à pas de Autonomie

  • Objectif d'apprentissage: Engage avec Autonomie, logiciel utilisé pour simuler des véhicules hybrides électriques.

Module 3 - Electrochimie de base et théorie de l'électrochimie

  • Objectif d'apprentissage: Expliquez le fonctionnement d'une batterie, décrivez les principes de base de sa chimie et analysez l'oxydation, la réduction et diverses pertes.

Module 4 - Aperçu des différents types de piles

  • Objectif d'apprentissage: Énumérez et expliquez les différents types de piles et évaluez plus en profondeur les piles sèches, l'acide maigre et l'hydrure de nickel métal.

Module 5 - Batteries: Lithium Ion, système de fabrication et de gestion

  • Objectif d'apprentissage: Analysez spécifiquement les batteries lithium-ion, expliquez-en la fabrication et évaluez le but du système de gestion de la batterie d'optimiser le cycle de vie et la sécurité des batteries.

Contexte recommandé:

  • Étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs poursuivant des études en génie chimique
  • Ingénieurs chimistes à la recherche d'un rafraîchissement technique du matériau

Le concept de biocarburants de troisième génération consiste à réduire ou à éliminer les polluants dans le processus de production de carburant. Cette approche consiste également à promouvoir les véhicules électriques et à hydrogène, qui permettent de réduire les polluants pendant la fabrication (par exemple, lors de la production d’électricité dans des centrales / de l’hydrogène dans des raffineries) ou en utilisant des sources d’énergie renouvelables qui produisent peu de pollution. . L’évolution vers une telle stratégie de transfert de combustible rassemble donc des mesures visant à réduire les impacts environnementaux des transports locaux et mondiaux. C’est aussi un potentiel qui peut potentiellement être associé au puissant moteur politique de la sécurité énergétique.

Bien que l’utilisation des batteries et de la propulsion électrique dans les voitures hybrides soit désormais monnaie courante, une voiture entièrement à propulsion électrique nécessite le stockage de grandes quantités d’énergie à bord du véhicule. Une façon de le faire est bien sûr d'utiliser des piles. Les anciens types de véhicules électriques à batterie (BEV) utilisaient des batteries au plomb, mais la plupart des modèles de véhicules électriques actuels utilisent des batteries de traction au lithium-ion (Li-Ion) et au lithium-polymère (Li-Poly). Celles-ci ont une densité d'énergie beaucoup plus élevée (100 – 125 W par kg), offrant une amélioration significative des performances de conduite et de l'autonomie du véhicule.

Les véhicules électriques de première génération utilisaient des moteurs à courant continu, mais des voitures plus récentes convertissent le courant continu en courant alternatif à l'aide d'un onduleur, qui entraîne ensuite un moteur à induction. Ces véhicules ont une efficacité accrue, une puissance spécifique supérieure (par kg) et nécessitent moins d’entretien.

Jusqu'à récemment, les BEV n'étaient disponibles qu'en petit nombre en tant que variantes des voitures ICE (par exemple, la voiture électrique Peugeot 106, fabriquée à partir de 1995 – 2003). Lancée sous le nom de 2001, la micro-voiture REVA G-Wiz (considérée juridiquement comme un «quadricycle») a été créée sur le modèle BEV et a conquis un petit marché de niche avec la vente de véhicules 4000 dans le monde entier par 2011. Le «Twizzy» récemment lancé par Renault est également un «quadricycle» électrique.

De manière plus significative, depuis 2010, un certain nombre de véhicules électriques haute performance dédiés ont été lancés commercialement, notamment la Mitsubishi iMiEV, la Smart électrique, la Nissan's Leaf (Figure 14), la Peugeot iOn, la Fluence de Renault et la voiture de sport Teslar Roadstar 210 kph. La Mitsubishi Technologie iMiEV EV Le site Web donne un bon aperçu des principales caractéristiques des systèmes d’exploitation actuels; si vous le souhaitez, vous pouvez également suivre ce lien pour trouver BEV disponibles au Royaume-Uni.

Figure 14 Une Nissan Leaf en train de charger depuis un lieu public à Milton Keynes lors du lancement national de la voiture au Royaume-Uni au printemps, 2011; en janvier 2012, les ventes mondiales de la Leaf avaient dépassé celles de 20 000

L'une des principales préoccupations concernant les VÉB est qu'ils ne disposent que d'une plage de km 160 (100) et que, dans la plupart des cas, la recharge est lente (heures 6 – 8). Ils coûtent également environ un tiers de plus qu'une voiture ICE comparable, bien que des coûts de fonctionnement très réduits compensent le prix d'achat initial élevé.

Promotion des véhicules électriques à batterie

Le lancement commercial d'une gamme de conceptions BEV s'inscrit dans une approche de partenariat gouvernement / Royaume-Uni qui envisage une transition à long terme vers un avenir de transport à faibles émissions de carbone, dans laquelle les technologies de combustion interne plus propres sont associées à une adoption généralisée des véhicules électriques à batterie. et ensuite les hybrides «plug-in», suivis plus tard par les véhicules à pile à combustible à hydrogène (nouvelle équipe d'innovation et de croissance de l'industrie automobile (NAIGT), 2009). Des programmes similaires ont eu lieu en France, en Allemagne, en Espagne et aux États-Unis. La figure 15 montre la «feuille de route» de l’utilisation de la technologie issue du rapport 2009 NAIGT.

Source: extrait de la nouvelle équipe Innovation et croissance automobile, 2009, p. 45

Le contenu comprend: Présentation générale de la batterie, gammes de batteries, vie de la batterie et recyclage, types de batterie, batteries plomb-acide (Pb – Pb02), alcalines (Ni – Cad, Ni – Fe et Ni – MH), chlorure de sodium-nickel (Na – NiCl2), Sodium – soufre (Na – S), Lithium-ion (Li-ion), Piles à combustible, Super-condensateurs, Volants d'inertie (6 heures CPD)

Recommandé pour: Techniciens, étudiants, formateurs techniques et évaluateurs

Curriculum Cours:

  1. Types de batteries utilisées dans les véhicules électriques et leurs avantages et inconvénients
  2. Batterie aux ions lithium
  • Réaction cellulaire de la batterie lithium-ion
  • Fabrication de batterie lithium ion
  1. b. Batterie au plomb
  2. c. Batterie lithium polymère
  3. ré. Batterie à l'état solide (importance)
  4. SOC, SOP, SOH ET DOD de la batterie
  5. C- classement de la batterie et son importance
  6. Quelle est la cellule, le module et le pack
  7. Importance de l'énergie spécifique de la batterie
  8. Importance et rôle clé des batteries à semi-conducteurs dans les véhicules électriques
  9. Comment les batteries à semi-conducteurs changeront-elles l'avenir des véhicules électriques?
  10. Comment choisir une batterie pour véhicule électrique?
  11. Quel est le système de gestion de la batterie et son importance dans la batterie?
  12. Comment calculer le poids de la batterie dans les véhicules électriques?

Notez l'extrême complexité, y compris une batterie de traction!
Il manque une prise pour charger la batterie à partir de la grille, un PFCEV!
Comparez avec la simplicité d'un AWD BEV !:


Comparaison des batteries Nissan 30-kW (à gauche) et 60-kW (à droite).

Que ferez-vous?

À la fin du cours, vous pourrez…

  • Appliquer ses connaissances sur les développements actuels et futurs en matière de stockage d'énergie et leur incidence sur les secteurs de l'électricité et des transports
  • Décrire la chaîne d'approvisionnement dans la production de batteries lithium-ion à grande échelle et déterminer si les ressources sont suffisantes pour soutenir la transition énergétique.
  • Développer de nouvelles connaissances sur l'industrie des batteries Li-ion
  • Identifier les avantages financiers des solutions de stockage d'énergie par batterie dans les mines souterraines
  • Réfléchir sur la relation entre l'exploitation minière souterraine et son impact sur l'environnement
  • Décrire le marché mondial actuel des véhicules électriques, y compris l'évolution des prix et de la gamme, les principaux acteurs du marché des batteries pour véhicules électriques et l'évolution actuelle (croissance) de la fabrication de véhicules électriques.
  • Identifier les différents types de recharge de VE et évaluer les tendances de croissance de l'infrastructure de recharge européenne
  • Décrire les nouveaux modèles commerciaux basés sur la batterie de véhicule électrique en tant que solution de stockage d'énergie (scénarios de véhicule à domicile et de véhicule à réseau)

Qui est ce cours?

Ce cours est destiné aux professionnels et aux universitaires de troisième cycle issus des domaines de l'énergie, des affaires, de la finance, de l'économie et de l'ingénierie, mais tous ceux qui souhaitent développer leurs connaissances du stockage de l'énergie et améliorer leur développement professionnel (des décideurs aux consultants en gestion) pourraient le trouver utile.

Qui a développé le cours?

Atom Motors, une entreprise de fabrication de véhicules électriques promouvant l'innovation, l'entrepreneuriat et l'éducation en matière d'énergie durable.

Les références

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