ПЕРСПЕКТИВНІ СИСТЕМИ АКУМУЛЮВАННЯ ЕНЕРГІЇ ДЛЯ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ

Анотація

В умовах глобального енергетичного переходу та посилення кліматичних викликів, пов’язаних із викидами парникових газів, особливої актуальності набуває розвиток високоефективних і екологічно безпечних технологій зберігання енергії. Цей напрям є одним із ключових у контексті інтеграції відновлюваних джерел енергії до енергетичних систем, а також забезпечення сталої роботи електротранспорту, зокрема електромобілів. Сучасний транспортний сектор зазнає суттєвої трансформації під впливом інновацій, спрямованих на електрифікацію та зменшення залежності від викопного палива. Водночас ефективність функціонування електромобілів значною мірою визначається рівнем розвитку систем акумулювання енергії, які мають забезпечити високу питому енергоємність, тривалий термін служби, швидке заряджання, стабільність роботи в широкому діапазоні температур, а також безпеку та мінімальний вплив на довкілля. Наразі літій-іонні акумулятори домінують у сфері електромобілів, так як мають оптимальне поєднання високої енергетичної щільності, ефективності заряду/розряду, терміну служби та як результат баланс ціни та якості. Однак вони не позбавлені технічних, економічних та екологічних обмежень, що стимулює активні наукові пошуки альтернативних технологій: твердотілих акумуляторів, натрій-іонних систем, літій-повітряних та літій сірчаних акумуляторів, суперконденсаторів, гібридних рішень на основі комбінації акумуляторів з регенеративними паливними елементами та акумуляторів з суперконденсаторами тощо. У зв’язку з цим ця оглядова робота спрямована на систематизацію сучасних і перспективних технологій акумулювання енергії, аналіз їх потенціалу для використання в електричному транспорті, а також ідентифікацію основних проблем та напрямів подальших наукових досліджень і розробок у даній галузі. Перспективні технології накопичення енергії відкривають нові можливості, але потребують подолання низки науково-технічних і економічних бар’єрів. Поєднання акумуляторів із суперконденсаторами або паливними елементами дозволяє досягти оптимального балансу між потужністю, енергоємністю та ресурсом.