더 많은 배터리

May 12, 2023

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전기 구동 상업용 선박에 관한 이 기사를 작성하는 동안 Popular Mechanics의 다음 헤드라인이 눈에 들어왔습니다. "마침내 대량 에너지 저장 장치를 잠금 해제할 배터리"입니다.

대용량 에너지 저장 장치란 무엇일까요?

대량 에너지 저장 장치는 우리가 한때 "배터리"라고 불렀던 것을 차량, 선박 또는 항공기의 구조에 통합시키는 것으로 나타났습니다. 별도의 배터리가 필요하지 않으므로 에너지 저장으로 인해 무게가 추가되지 않으므로 질량이 없다는 용어가 사용됩니다.

마치 2x4도 배터리인 것 같습니다.

2021년 3월 ScienceDaily는 탄소 섬유 음극과 리튬 철 인산염 코팅 알루미늄 호일로 만든 양극을 포함하고 유리 섬유 직물로 분리된 배터리 기술에 대해 스웨덴의 Chalmers University of Technology에서 수행한 연구를 보고했습니다. "기계적 및 전기적 기능을 결합한 구조적 배터리 전해질이 함침되어 있습니다."

이 배터리의 2021년 버전은 24Wh/kg의 에너지 밀도를 가지며 이는 비구조형 리튬 이온 배터리의 약 20%에 불과합니다. 그러나 구조적 배터리 프로젝트의 리더이자 Chalmers 교수인 Leif Asp는 지속적인 개발을 통해 75GPa의 강성과 75Wh/kg의 에너지 밀도에 도달할 수 있다고 말했습니다. "이것은 배터리를 알루미늄만큼 튼튼하게 만들면서도 무게는 상대적으로 훨씬 가볍습니다"라고 그는 말했습니다.

구조적 배터리의 유용성은 분명합니다. 배출가스 저감 또는 제로 배출 선박에 대한 수요가 꾸준히 증가하고 있으며, 배터리 구동 보트가 확실한 고려 사항입니다. 그러나 오늘날의 배터리는 상대적으로 부피가 크고 무겁기 때문에 고속 및/또는 장거리 또는 무거운 승객/화물 적재에 충분한 배터리 전력을 포장하는 것이 보트와 비행기 모두의 문제였습니다.

그러나 가능한 전력 구성을 정의하는 것은 보트의 임무입니다. 일부 관광선이나 페리 등 단거리만 천천히 이동하는 경우에는 배터리만으로도 충분히 작동할 수 있습니다. 가 소유하고 운영하는 600인승 관광선 2척의 경우도 마찬가지입니다.안개의 하녀 , Niagara Falls, NY 순수 전기식 90'×33' 알루미늄 쌍동선이 내년 봄에 세 번째 시즌을 시작할 예정입니다. 두 척의 보트는 정기적으로 20분 동안 운행한 다음 승객이 승하차하는 동안 두 개의 대규모 해안 전력 연결을 통해 7분 만에 배터리를 60%에서 80%까지 재충전합니다.

대부분은 아니더라도 대부분의 상황에서 그러한 종류의 주스 급증을 위해 지역 전력망을 활용하는 것은 어려울 수 있습니다. 하지만 Maid of the Mist 사업장은 나이아가라 폭포의 수력 발전기와 인접해 있어 안정적이고 무탄소 전기가 풍부합니다.

James V. Glynn과 Nikola Tesla라는 두 척의 보트는추진 데이터 서비스, 매사추세츠주 마블헤드에 위치하고 있으며버거 보트 , 위스콘신주 매니토윅, 2019-2020년. 보트는 모듈식 섹션으로 배송되었으며 나이아가라 폭포에 있는 Maid of the Mists의 유지 관리 시설에서 조립되었습니다. 전원 및 제어 패키지는 다음에서 설계하고 공급했습니다.ABB 해양 및 항만 . 필수 장비에는 수동 Cavotec 해안-선박 배터리 충전 연결이 포함되며, 각 선박은 한 쌍의 전원을 공급받습니다.스피어 파워 시스템 총 316kWh를 제공하는 리튬 이온 배터리 팩. 온보드 발전기가 없습니다.

보트는 잘 작동하고 있습니다. Maid of the Mist Corp의 크리스토퍼 글린(Christopher Glynn) 사장은 "북미에는 이 정도 크기의 전기 보트가 없습니다. 매우 조용합니다. 엔진 소음도 진동도 배기가스도 없습니다. 정말 환상적입니다."라고 말했습니다.

보트에서 배터리 전원을 사용하는 또 다른 방법은 선박 무게를 더욱 줄이는 것입니다. 선박 건조에 탄소섬유 소재를 사용하면 무게가 크게 줄어들므로 설계자는 항해 중에 전체 선박을 부분적으로 또는 완전히 물 밖으로 들어 올리는 수중익선을 추가할 수 있습니다. America's Cup 보트는 탄소 섬유 구조와 수중익선 덕분에 놀라운 속도를 달성합니다.