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Chakratec: 动能能量存储器弥补充电的短板
2019-11-07 23:13:18· 来源：汽车制造AP
【编者按】以色列公司的解决方案若真的像文中说的那么有效，就像加油站一样遍布在城市和乡村的各个角落，电动车加电就像燃油车加油一样方便时，电动车才算是迎来
【编者按】
以色列公司的解决方案若真的像文中说的那么有效，就像加油站一样遍布在城市和乡村的各个角落，电动车加电就像燃油车加油一样方便时，电动车才算是迎来了真正发展的春天。这起码解决了一个电动车加电不方便的大问题。
以色列初创企业Chakratec找到了一个新解决方案，可以解决充电基础设施欠缺的瓶颈问题：一种飞轮可以用来当作动能能量储存器，它可以起到增强器的作用，在非常短的时间内给蓄电池充入大量的电。
▲在这个黑色金属圆筒中飞轮正在工作。图：press-inform/skoda
快速充电是目前非常流行的一个名词，并且是电动车长途应用的救星。在几分钟内需要能给电池充满80%的电。这听上去非常诱人，但是却需要一个相对比较完善的充电基础设施，建立这些设施需要投入大量的资金。电网普及程度差的地区是否无法使用电动车？
▲这就是金属容器内部的外观。图片：新闻发布/ Chakratec
能量存储器或许是个解决方案
本地的能量存储器或许是个解决方案，使用报废的电池肯定不是一个长久的解决办法。电池具有昂贵和稀有的原材料，并且不可能用之不竭。
那怎么办呢？
以色列初创企业Chakratec发明了一种利用动能给电池充电的方式。准确地说，是使用一个飞轮。
最初看上去，这个技术没有什么了不起的：十个黑色的金属容器，在里面有每分钟16,000~18,000转的黑色飞轮在工作。 它们被安装在一个容器里，利用动能储存能量。一个容器具有3kWh的容量，总共具有30kWh的容量。
如果一辆电动车被接在充电枪上，这个飞轮就会转变成一个发电机，它可以把存储的能量释放出来。这个飞轮可以将转变成电能的能量输给电动车的电池，因此弥补充电网络缺失的不足。Chakratec创始人Nir Zohan指出： "我们可以在任何地方实现快速充电。”
▲通过动能存储，在电力基础设施较差的地区也应可以实现快速充电。图片：新闻发布/斯柯达
更少的磨损，无需化学成分
目前的Chakratec "Kinetic Power Booster" (KPB)具备最大输出能量90~100kW， 官方公布的数据是50kW。如果电网提供50kW的电能，Chakratec系统可以在20分钟内给电池充电100kWh。
一旦飞轮的能量被耗尽，那么电动车就只能靠现有的电网来充电了。从2020年第二季度开始，它的容量应该会上升2.5倍，而且并不需要使用更大的空间。这25个紧凑的飞轮能给出130kW的能量。根据Chakratec的说法，如果电网能提供50kW的电能，那么该装置可以以180kW的能力充电15分钟。
Chakratec系统的优点是显而易见的：随着电池的老化和充电循环次数的增加，性能会下降，Chakratec概念几乎没有损失。技术人员预计该系统的寿命是20年。效率平衡也非常好，达到85％。飞轮每小时的损耗在1%~2%。容器顶部的太阳能板将弥补这个损耗，并且可以给其它的能量消耗比如空调提供电能。
这些飞轮被安置得很好，以至于它们可以运转四天，直到能量耗尽。如果电能充足，主要是功率的峰值被利用，给动能存储器充电。这和一辆车的能量回收原理一样。即使仅有一点点电能，飞轮也会持续地积攒能量，只不过是慢一些罢了。
那还有成本的问题。这个以色列公司做出了简单的计算。这个系统的价格是每千瓦时3000美元，和常见的锂离子电池每千瓦时300美元的价格相比要贵不少，但是关键是要看充电周期。电池只能实现2000个周期，而动能解决方案则会实现20万个周期。 这意味着，电池一个周期要15美分，而飞轮一个周期只需1.5美分。
这个技术可以容纳在一个12寸的容器里，相当于两个停车位。其重量是10吨。所以不是任何地方都能放置这个系统的。在最终的安装环节，该容器将需要4.50m x 2.35m x 2.65m的体积。
样机已经被安装在维也纳的广场上和一条意大利的赛车道上。在布拉格还要再建下一个样机。
■来源：AUTOMOBIL PRODUKTION
■编译：Ken
■编辑：Bright
以色列公司的解决方案若真的像文中说的那么有效，就像加油站一样遍布在城市和乡村的各个角落，电动车加电就像燃油车加油一样方便时，电动车才算是迎来了真正发展的春天。这起码解决了一个电动车加电不方便的大问题。
以色列初创企业Chakratec找到了一个新解决方案，可以解决充电基础设施欠缺的瓶颈问题：一种飞轮可以用来当作动能能量储存器，它可以起到增强器的作用，在非常短的时间内给蓄电池充入大量的电。
▲在这个黑色金属圆筒中飞轮正在工作。图：press-inform/skoda
快速充电是目前非常流行的一个名词，并且是电动车长途应用的救星。在几分钟内需要能给电池充满80%的电。这听上去非常诱人，但是却需要一个相对比较完善的充电基础设施，建立这些设施需要投入大量的资金。电网普及程度差的地区是否无法使用电动车？
▲这就是金属容器内部的外观。图片：新闻发布/ Chakratec
能量存储器或许是个解决方案
本地的能量存储器或许是个解决方案，使用报废的电池肯定不是一个长久的解决办法。电池具有昂贵和稀有的原材料，并且不可能用之不竭。
那怎么办呢？
以色列初创企业Chakratec发明了一种利用动能给电池充电的方式。准确地说，是使用一个飞轮。
最初看上去，这个技术没有什么了不起的：十个黑色的金属容器，在里面有每分钟16,000~18,000转的黑色飞轮在工作。 它们被安装在一个容器里，利用动能储存能量。一个容器具有3kWh的容量，总共具有30kWh的容量。
如果一辆电动车被接在充电枪上，这个飞轮就会转变成一个发电机，它可以把存储的能量释放出来。这个飞轮可以将转变成电能的能量输给电动车的电池，因此弥补充电网络缺失的不足。Chakratec创始人Nir Zohan指出： "我们可以在任何地方实现快速充电。”
▲通过动能存储，在电力基础设施较差的地区也应可以实现快速充电。图片：新闻发布/斯柯达
更少的磨损，无需化学成分
目前的Chakratec "Kinetic Power Booster" (KPB)具备最大输出能量90~100kW， 官方公布的数据是50kW。如果电网提供50kW的电能，Chakratec系统可以在20分钟内给电池充电100kWh。
一旦飞轮的能量被耗尽，那么电动车就只能靠现有的电网来充电了。从2020年第二季度开始，它的容量应该会上升2.5倍，而且并不需要使用更大的空间。这25个紧凑的飞轮能给出130kW的能量。根据Chakratec的说法，如果电网能提供50kW的电能，那么该装置可以以180kW的能力充电15分钟。
Chakratec系统的优点是显而易见的：随着电池的老化和充电循环次数的增加，性能会下降，Chakratec概念几乎没有损失。技术人员预计该系统的寿命是20年。效率平衡也非常好，达到85％。飞轮每小时的损耗在1%~2%。容器顶部的太阳能板将弥补这个损耗，并且可以给其它的能量消耗比如空调提供电能。
这些飞轮被安置得很好，以至于它们可以运转四天，直到能量耗尽。如果电能充足，主要是功率的峰值被利用，给动能存储器充电。这和一辆车的能量回收原理一样。即使仅有一点点电能，飞轮也会持续地积攒能量，只不过是慢一些罢了。
那还有成本的问题。这个以色列公司做出了简单的计算。这个系统的价格是每千瓦时3000美元，和常见的锂离子电池每千瓦时300美元的价格相比要贵不少，但是关键是要看充电周期。电池只能实现2000个周期，而动能解决方案则会实现20万个周期。 这意味着，电池一个周期要15美分，而飞轮一个周期只需1.5美分。
这个技术可以容纳在一个12寸的容器里，相当于两个停车位。其重量是10吨。所以不是任何地方都能放置这个系统的。在最终的安装环节，该容器将需要4.50m x 2.35m x 2.65m的体积。
样机已经被安装在维也纳的广场上和一条意大利的赛车道上。在布拉格还要再建下一个样机。
■来源：AUTOMOBIL PRODUKTION
■编译：Ken
■编辑：Bright
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