Mengenal Teknologi Mobil Listrik ( Battery Electric Vehicle BEV)

Electric Cars

Mobil listrik lazim di awal abad 20, ketika listrik lebih disukai dalam propulsi mobil. Kemajuan teknologi pembakaran internal, terutama starter elektrik, kisaran mobil bensin yang lebih besar, waktu pengisian bahan bakar yang lebih cepat, dan pertumbuhan infrastruktur minyak, bersama dengan produksi massal kendaraan bensin menurunkan harga mobil bensin hingga kurang dari setengah dari mobil listrik yang setara, yang menyebabkan penurunan propulsi listrik. Krisis energi tahun 1970-an dan 1980-an membawa minat baru pada kendaraan listrik. Lebih lanjut resesi ekonomi global akhir 2000-an disebut untuk meninggalkan SUV yang tidak efisien bahan bakar, mendukung mobil kecil, mobil hibrida dan mobil listrik.

Bagaimana Cara Kerja Mobil Listrik?

Energi listrik dipasok dari sumber eksternal, biasanya jaringan listrik, dan disimpan di dalam baterai. Beberapa energi mungkin diisi dari pengereman regeneratif, selama pengoperasian kendaraan, dan juga disimpan dalam baterai. Roda didorong oleh satu atau lebih motor listrik, menarik daya dari baterai.
Mobil listrik dapat disebut juga dengan nama Battery Electric Vehicle (BEV).

Tantangan utama untuk BEV adalah, selalu menyimpan energi listrik yang cukup dalam baterai on-board untuk memberikan kinerja yang kompetitif dengan kendaraan yang didukung oleh mesin IC, sementara juga agar mencapai jarak mengemudi yang memadai sebelum memerlukan pengisian ulang kembali. Battery electric vehicle (BEV), tidak seperti hibrida, BEV hanya didukung oleh energi listrik. BEVs saat ini cenderung memiliki kisaran nominal dalam urutan 160 km, dibandingkan dengan 500 km atau lebih antara pengisian untuk kebanyakan mobil konvensional. Isu kisaran itu dipersulit oleh fakta bahwa waktu pengisian untuk baterai BEV biasanya lebih lama daripada yang diperlukan untuk pengisian bensin atau solar - biasanya beberapa jam kecuali stasiun pengisian tegangan tinggi khusus digunakan. Menambahkan lebih banyak kapasitas baterai akan berpotensi meningkatkan driving range, tetapi melakukannya juga meningkatkan berat, yang mengurangi jangkauan, sehingga kedua faktor tersebut harus seimbang terhadap satu sama lain. Pada tahap perkembangan ini, biaya juga merupakan tantangan untuk BEV, yang biasanya lebih mahal daripada kendaraan konvensional yang didukung oleh mesin IC.

Prospek

Karena mobil listrik tidak (langsung) mengonsumsi bahan bakar minyak apa pun dan tidak menghasilkan emisi (dari kendaraan itu sendiri), ada dukungan pemerintah yang kuat untuk pengembangan dan penjualan BEV, termasuk insentif kepada konsumen untuk pembelian mobil listrik.
Akibatnya, pengembangan teknologi baterai dan kendaraan listrik berjalan dengan cepat yang belum pernah terjadi sebelumnya, di seluruh dunia. Dengan tingkat sumber daya yang luar biasa berkomitmen untuk pengembangan mobil listrik, ada kemungkinan besar bahwa BEV akan menjadi alternatif yang menarik bagi banyak konsumen dalam waktu dekat.

Jenis Baterai



Battery
Baterai adalah perangkat penyimpanan energi elektrokimia yang dapat melepaskan muatan listrik saat diperlukan. Ini umumnya terdiri dari anoda, katoda, dan elektrolit (pemisah). Jenis baterai yang berbeda biasanya diidentifikasi oleh bahan yang membentuk satu atau lebih dari komponen-komponen tersebut (misalnya - asam timbal). Baterai dapat terdiri dari satu atau lebih sel, yang dapat dihubungkan bersama (secara seri) untuk memberikan tegangan yang lebih tinggi. Sebagai contoh, baterai mobil 12-volt khas terdiri dari enam sel yang terhubung bersama secara internal dan paket baterai untuk BEV mungkin memiliki ratusan sel individu. Karakteristik baterai yang sangat penting untuk penggunaan otomotif termasuk kepadatan energi dan kerapatan daya. Kepadatan energi adalah ukuran berapa banyak energi yang dapat dimiliki baterai. Semakin tinggi densitas energi, semakin lama ia akan bertahan sebelum perlu diisi ulang. Daya adalah tingkat di mana energi digunakan. Kepadatan daya adalah ukuran seberapa besar daya yang dapat dihasilkan baterai saat dibutuhkan - yaitu, seberapa cepat ia dapat melepaskan energinya (dan sebaliknya, seberapa cepat ia dapat diisi ulang). Beberapa jenis umum baterai otomotif komersial dan beberapa karakteristik dan kelebihannya adalah:

Lead-Acid

Baterai Lead-Acid digunakan dalam mobil dan truk konvensional untuk memulai, menyalakan, penerangan dan fungsi-fungsi listrik lainnya. Mereka relatif murah dan memiliki kepadatan daya tinggi tetapi kepadatan energi yang relatif rendah. Baterai Lead-Acid digunakan pada mobil-mobil listrik awal, seabad yang lalu, tetapi terlalu berat dan tidak memiliki jangkauan yang cukup untuk digunakan dalam mobil listrik saat ini.

Nickel-Metal-Hydride

Baterai Nickel-Metal-Hydride (NiMH) umumnya digunakan dalam kendaraan hybrid saat ini, dan dalam aplikasi konsumen dengan biaya rendah seperti pisau cukur listrik dan sikat gigi, seperti juga kamera dan camcorder. Biaya mereka moderat dan mereka memiliki kepadatan energi sekitar dua kali lipat dari baterai lead-acid, meskipun kepadatan daya lebih rendah dalam hal volume (ruang yang dibutuhkan). Baterai jenis ini juga memiliki tingkat selfdischarge yang lebih tinggi kecenderungan untuk melepaskan diri ketika tidak digunakan, Meskipun mereka mampu menghantarkan semburan daya yang cepat, pelepasan ulang yang cepat dengan beban yang tinggi mengurangi siklus hidup baterai. Akibatnya, mereka lebih cocok untuk aplikasi hibrida daripada kendaraan listrik baterai, yang biasanya mengalami siklus debit dalam.

Lithium Polymer (Li-poli)

Baterai polimer lithium mirip dengan baterai lithium-ion lainnya kecuali menggunakan elektrolit plastik padat (polimer), yang berarti bentuk selnya tidak terbatas pada bentuk silinder sebagian besar lainnya. Itu berarti bentuknya dapat diubah agar sesuai dengan ruang tertentu di dalam kendaraan, sehingga lebih baik menggunakan ruang. Karakteristik lainnya mirip dengan baterai Li-ion lainnya. Baterai Li-poly sudah digunakan di beberapa kendaraan hibrida.

Lithium-ion (Li-ion)

Baterai lithium-ion umumnya digunakan di ponsel dan komputer laptop dan mereka menjadi baterai pilihan untuk plug-in hibrida dan baterai kendaraan listrik, serta beberapa hibrida konvensional. Kepadatan energi dan kerapatan daya keduanya biasanya beberapa kali dari baterai lead acid dan NiMH, dan efisiensi muatan / pengosongannya juga lebih tinggi. Mereka, bagaimanapun, lebih mahal dan dalam bentuk yang paling umum suhu mereka harus dikontrol dengan baik, kadang-kadang memerlukan sistem pendingin baterai yang rumit dan mahal di dalam kendaraan. Karena kepadatan energinya yang tinggi, baterai lithium-ion adalah pilihan yang lebih disukai untuk banyak plug-in hibrida dan BEV baik saat ini atau akan segera tersedia.

Lithium iron phosphate (LFP)

Ada beberapa variasi baterai Lithium-ion, tergantung pada kimia internal mereka - khususnya material yang digunakan dalam katoda baterai. Bahan katoda yang paling umum adalah oksida kobalt dan oksida mangan. Baterai litium iron fosfat menggunakan kimia lithium-ion tetapi dengan katoda fosfat besi.(F adalah simbol kimia untuk besi - demikian LFP) Dibandingkan dengan baterai lithium-ion lainnya, ia menawarkan stabilitas panas dan kimia yang unggul, tanpa risiko kebakaran jika terjadi overcharge atau hubung singkat. Ini juga biasanya memiliki peringkat daya puncak yang lebih tinggi, tetapi kepadatan energinya secara signifikan lebih rendah daripada baterai berbasis litium lainnya. Baterai litium besi fosfat sekarang digunakan dalam hibrida dan BEV oleh beberapa pembuat mobil, yang menganggap bahwa keamanan dan kekuatan mereka lebih besar daripada kepadatan energi yang lebih rendah.

Stasiun Pengisian Daya



Sebagian besar kendaraan listrik plug-in dapat diisi ulang dari stop kontak rumah tangga tiga cabang biasa (110/120 volt). Ini dikenal sebagai Pengisian level 1. Dengan pengisian Level 1, mungkin diperlukan waktu selama 20 jam untuk mengisi ulang baterai sepenuhnya, tergantung pada spesifikasi spesifik kendaraan dan baterai. Level 2 (220/240 volt) stasiun pengisian daya, yang dirancang khusus untuk tujuan tersebut, dapat mengurangi waktu yang diperlukan untuk mengisi ulang hingga lebih dari setengahnya. Semua kendaraan plug-in yang dijual diharapkan memiliki kemampuan pengisian ulang Level 1 dan Level 2. Pengisi daya level 3 atau "cepat" (biasanya 480 volt) telah dikembangkan untuk memungkinkan pengisian daya cepat dalam waktu setengah jam, dan mereka ditawarkan untuk dijual oleh beberapa produsen mobil listrik serta oleh pihak ketiga. Namun, standar universal untuk pengisi cepat belum diadopsi. Jaringan stasiun pengisian cepat, mirip dengan stasiun bensin, sedang dikembangkan di seluruh dunia. Namun, saat ini masih sangat sedikit. Prinsip pengisian induktif yang dicapai, misalnya, dengan hanya parkir di tempat yang ditentukan, tanpa mencolokkan - juga sedang dieksplorasi, meskipun belum dikomersialisasikan. Secara umum, baterai bereaksi paling baik untuk memperlambat pengisian dan mengulang pengisian yang cepat dapat mengurangi masa pakai baterai. Alternatif untuk mengisi ulang baterai di dalam kendaraan dengan cepat adalah dengan menukarnya dengan baterai yang terisi penuh yang baru. Fasilitas penggantian baterai cepat, mirip dengan stasiun servis konvensional, telah dikembangkan dan sedang digunakan untuk percobaan. Waktu penggantian baterai kurang dari satu menit telah dilaporkan. Hanya kendaraan yang dirancang khusus untuk penggantian baterai cepat yang dapat dilayani di fasilitas tersebut. Mengisi dan mengisi ulang persediaan baterai yang memadai, terutama jika jenis baterai yang berbeda dilayani, merupakan tantangan yang signifikan untuk fasilitas tersebut.

Sumber Listrik

Sementara mobil listrik menghasilkan nol emisi dari kendaraan itu sendiri, mungkin ada emisi signifikan yang dihasilkan oleh, atau dampak lingkungan lainnya dihasilkan dari, sumber listrik yang mereka gunakan. Misalnya, seperti mesin pembakaran internal, stasiun pembangkit berbahan bakar batubara mengeluarkan karbon dioksida (CO2), yang merupakan gas rumah kaca (GHG) yang berkontribusi terhadap perubahan iklim global, dan stasiun pembangkit nuklir menghasilkan produk limbah radioaktif yang tetap beracun selama ribuan tahun. Tingkat pembenaran lingkungan untuk adopsi kendaraan listrik plug-in dapat bervariasi, oleh karena itu, tergantung di mana seseorang tinggal dan bagaimana listrik yang digunakan untuk pengisian baterai dihasilkan. Dalam kasus yang ideal, menggunakan listrik yang dihasilkan dari sumber yang bersih dan terbarukan seperti hidro-listrik atau energi matahari akan memperkuat kasus untuk adopsi kendaraan listrik.


Itulah beberapa penjelasan dari tekhnologi mobil listrik.
Artikel terkait :

Comments