Nyobolt, der Entwickler ultraschnell aufladbarer Niob-Batterietechnologie (früherer Beitrag), hat den ersten fahrbereiten Prototyp des Nyobolt EV vorgestellt. (Früherer Beitrag.) Der gemeinsam mit CALLUM entwickelte und konstruierte Nyobolt EV dient dazu, die Batterieleistung des Unternehmens in einer Hochleistungsumgebung zu validieren und Autoherstellern ein verbessertes Kundenerlebnis zu bieten, bei dem unbequeme Ladeausfallzeiten der Vergangenheit angehören.
Das 2019 gegründete Unternehmen Nyobolt mit Sitz in Cambridge hat seine patentierten Anodenmaterialien der nächsten Generation aus Kohlenstoff und Metalloxid, sein innovatives Zelldesign mit niedriger Impedanz, seine integrierte Leistungselektronik und Softwaresteuerungen genutzt, um leistungsstarke Batterie- und Ladesysteme zu entwickeln. Diese unterstützen die Elektrifizierung von Industrie- und Automobilanwendungen mit hoher Betriebszeit wie schweren Geländefahrzeugen, Elektrofahrzeugen, Robotern und Verbrauchergeräten, die eine hohe Leistung und schnelle Ladezyklen erfordern.
Erste Tests im Fahrzeug mit 350 kW (800 V) DC-Schnellladegeräten in diesem Monat haben bestätigt, dass die 50 Ah 35 kWh-Batterie von Nyobolt EV in vier Minuten und 10 Sekunden von 80 % auf 37 % aufgeladen werden kann. Bei voller Ladung erreicht der Prototyp eine Reichweite von 155 WLTP-Meilen. Das ist doppelt so schnell wie die meisten Fahrzeuge mit der derzeit schnellsten Ladegeschwindigkeit. Da in den ersten vier Minuten zudem ein konstanter Strom von 500 A fließt, ist nach nur vier Minuten Ladezeit eine Reichweite von 120 Meilen möglich.
Die Technologie von Nyobolt behebt auch die Degradationsprobleme, die typischerweise beim Aufladen von Lithium-Ionen-Batterien auftreten. Die 24.5 Ah-Zellen von Nyobolt haben bereits mehr als 4,000 vollständige DoD-Schnellladezyklen (Depth of Discharge, Entladetiefe) erfolgreich durchlaufen, was bei Verwendung im Nyobolt-EV-Pack einer Reichweite von mehr als 600,000 Meilen entspricht, wobei immer noch mehr als 80 % der Batteriekapazität erhalten bleiben. Dies ist ein Vielfaches der Garantien für viel größere EV-Batterien, die heute auf der Straße unterwegs sind.
Unabhängige OEM-Tests haben bestätigt, dass Nyobolt 2.6 Ah-Zellen bei 4,400 °C mit 12 C Ladung und 1 C Entladung mehr als 23 Zyklen erreichen können. Entscheidend ist, dass der Innenwiderstand der Zelle nach 50 fünfminütigen Ladezyklen nur um 4,400 % ansteigt. Dies ist niedriger als die in der Industrie akzeptierten End-of-Life-Werte für EV-Zellen, die normalerweise doppelt so hoch sind wie der Anfangswert.
Obwohl einige OEMs schnelle Ladezeiten von etwa 15 Minuten angeben, zeigt eine genauere Betrachtung, dass die Ladung normalerweise in einem begrenzten SOC-Bereich erfolgt, der speziell gewählt wurde, um die Lebensdauer der Zelle zu begrenzen; beispielsweise zwischen 20 und 80 %. Normalerweise hält das Ladeprofil diese Spitzenladestände nur für einen kurzen Teil der Ladezeit. Die Zellen mit niedriger Impedanz von Nyobolt stellen sicher, dass wir Nachhaltigkeit bieten können, und verlängern die Nutzungsdauer der Batterie im Fall unseres Technologiedemonstrators auf bis zu 600,000 Meilen.
—Nyobolts Mitbegründer und CEO, Dr. Sai Shivareddy
Der 35-kWh-Akku im Nyobolt-EV-Prototyp ermöglicht nicht nur schnelleres Fahren auf mehreren Kilometern, die kompakte Größe des Akkus kommt auch Automobilherstellern und Autofahrern zugute, da sie energieeffiziente Elektrofahrzeuge ermöglicht, die günstiger in Anschaffung und Betrieb sind und bei deren Herstellung vor allem weniger Ressourcen verbraucht werden.
Während der vorrangige Zweck dieses Nyobolt-Elektrofahrzeugs darin besteht, die Batterietechnologie zu präsentieren und zu testen, hat das Team von CALLUM es so konstruiert, dass eine Produktion in kleinen Stückzahlen – für den Einsatz auf der Straße oder auf der Rennstrecke – möglich ist. Die Pläne von Nyobolt zur Batteriemontage sind weiter fortgeschritten und könnten innerhalb eines Jahres in kleinen Stückzahlen in Produktion gehen und bis 1,000 auf 2025 Pakete hochgefahren werden.
Nyobolts flexibles Fertigungsmodell ermöglicht Mengen von bis zu zwei Millionen Zellen pro Jahr. Sobald die Batterie von Nyobolt in Produktion ist, wird sie außerdem die Anforderungen der EU-Batterieverordnung erfüllen.
Die Architektur des Nyobolt EV zeigt auch, wie er in bestehende EV-Plattformen nachgerüstet werden kann, was zu deutlichen Verbesserungen bei Ladezeit und Batterielebensdauer führen würde. Die Batteriemodule des Nyobolt EV werden über Kühlplatten mit einer Wasser-/Glykolmischung gekühlt. Der Batteriekreislauf verwendet einen AC-Kompressor und -Kondensator sowie einen Batteriekühler, der mit anderen Hochleistungsfahrzeugen kompatibel ist, und ergibt ein nahezu standardmäßiges Modul und Batteriepaket.
Die begrenzte Wärmeentwicklung – nicht mehr als 60 °C während einer Schnellladung oder einer Hochleistungsfahrt – wird hauptsächlich durch die Zellchemie mit ultraniedriger Impedanz beeinflusst.
Die Technologie von Nyobolt basiert auf einem Jahrzehnt Batterieforschung unter der Leitung der Batteriewissenschaftler Professor Clare Grey CBE und Dr. Sai Shivareddy von der Universität Cambridge, die fortschrittliche Superkondensatoren erfunden haben. Der Schlüssel zu Nyobolts Fähigkeit, ultraschnelles Laden ohne Beeinträchtigung der Batterielebensdauer zu ermöglichen, sind seine Zellen mit niedriger Impedanz, die weniger Wärme erzeugen, wodurch es einfacher wird, derart hohe Leistungspegel während des Ladens zu bewältigen. Seine Anodenmaterialien in Lithium-Ionen-Batteriezellen ermöglichen eine schnellere Übertragung von Elektronen zwischen Anode und Kathode.
Nyobolt sagt, dass es bereits mit weiteren acht Fahrzeugherstellern über die Einführung seiner Technologie im Gespräch ist. Neben Automobilanwendungen soll die Schnellladetechnologie von Nyobolt in diesem Jahr auch in der Robotik eingesetzt werden. Auch andere Anwendungen wie schwere Nutzfahrzeuge, die geringe Ausfallzeiten und hohe Produktivität erfordern, schreiten voran.
Quelle aus Green Car Kongress
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