Een doorbraak in batterijtechnologie
Innovatie op het vlak van batterijtechnologie is gericht op het oplossen van vier grote uitdagingen: performantie, kostprijs, compactheid en duurzaamheid. Flanders Make staat in de frontlinie om deze uitdagingen aan te gaan en bereidt zich voor op de volgende grote doorbraak in batterijtechnologie die geschikt is voor een brede waaier aan toepassingen. In dit artikel stellen we onze hybride batterijoplossing voor, hoe we die gevalideerd hebben en wat de toekomst in petto heeft.
Het juiste evenwicht vinden tussen vermogen en energieprestaties is essentieel voor elk elektrisch systeem. Energiedichtheid beïnvloedt de opslagcapaciteit, die cruciaal is voor lange afstanden. Vermogensdichtheid beïnvloedt hoe snel energie kan worden vrijgegeven tijdens plotselinge pieken. Tot nu toe waren te grote batterijpakketten de traditionele manier om aan beide eisen te voldoen.
Terwijl het streven naar efficiëntere en krachtigere batterijtechnologieën doorgaat, is de aandacht onlangs gericht op solid-state batterijen. Deze accu's, die geroemd worden om hun vermogen om grote hoeveelheden energie op te slaan en snel weer vrij te geven, betekenen een veelbelovende sprong voorwaarts. In een vroeg stadium hebben solid-state batterijen echter een lagere vermogensdichtheid en een tragere vermogenstoename in vergelijking met de huidige geavanceerde Li-ion batterijen.
Daarom onderzocht Flanders Make een hybride energieopslagoplossing om een uitzonderlijk evenwicht van vermogen en prestaties te bereiken. De hybride architectuur maakt de batterijpakketten lichter en goedkoper dan traditionele systemen, terwijl ze toch voldoen aan de hoge vermogensbehoeften op aanvraag. Oversizing behoort zo tot het verleden.
Hybride energieopslag: Groot vermogen én bereik
Ons nieuwe hybride energieopslagsysteem combineert de snelle vermogensafgifte van supercondensatoren met de hoge energiecapaciteit van solid-state batterijen. Dit innovatieve systeem maakt gebruik van de uitzonderlijke vermogensdichtheid van supercondensatoren, die meer dan 50 keer groter kan zijn dan die van batterijen, om te voldoen aan hoge energiebehoeften zonder het batterijsysteem te vergroten. Deze configuratie vermindert de totale grootte en het gewicht van het batterijpakket terwijl de dynamische prestaties behouden blijven.
Dynamische prestaties en duurzaamheid
Het geavanceerde energiebeheersysteem maakt energie-uitwisseling tussen twee soorten energieopslagsystemen mogelijk, waardoor de efficiëntie en bruikbaarheid van het energieopslagsysteem worden vergroot. Enerzijds kunnen supercondensatoren “onderweg opladen” - energie kan dynamisch worden overgedragen van de accu's naar de supercondensatoren tijdens het gebruik van het voertuig, waardoor de beschikbaarheid van supercondensatoren wordt gemaximaliseerd. Aan de andere kant kunnen supercondensatoren de energieterugwinningsefficiëntie aanzienlijk verhogen dankzij de hoge vermogensdichtheid.
Supercondensatoren bieden ook een extra milieuvoordeel: ze zijn veel minder afhankelijk van zeldzame materialen en lithium, waardoor ze een groener alternatief zijn.
Goedkoper, kleiner, lichter: het is mogelijk
Door een optimaal evenwicht te bereiken tussen de energie- en de vermogensbehoefte kan dit hybride systeem worden aangepast aan specifieke behoeften zonder overcapaciteit. Afhankelijk van de gebruikte specifieke energiecellen en belastingsprofielen kan het resulterende energieopslagsysteem kosten- en omvangbesparingen van meer dan 30% realiseren, waardoor het zowel lichter als goedkoper is dan conventionele systemen.
Wilt u weten wat de voordelen zijn van een hybride oplossing voor uw specifieke behoeften? Bekijk onze tool voor batterijsimulatiedie binnen enkele seconden simuleert hoeveel goedkoper, kleiner en lichter uw hybride elektrificatieoplossing zou kunnen zijn!
Gevalideerd resultaat: De E-Booster Kart
We hebben een elektrische kart uitgerust met ons geavanceerde hybride energieopslagsysteem. Dit bevestigt de veelbelovende voordelen van deze oplossing. Het batterijpakket is in staat om zowel een groot bereik als korte uitbarstingen van hoog vermogen, of “boosts”, te leveren:
- Hybride systeem dat een semi-solid-state batterij combineert met supercondensatoren
- Powerboostmodus voor uitzonderlijk snelle acceleratie
- Supercondensatoren worden onderweg opgeladen en bieden meerdere boosts per batterijlading.
Op het Flanders Make symposium op 22 oktober kon je een testrit te maken met onze elektrische kart en zelf ervaren hoe deze technologie de toekomst van energie-efficiëntie en performante toepassingen in verschillende industrieën vooruithelpt.
Het enorme potentieel van hybride energiesystemen
Het potentieel van Flanders Make's innovatieve hybride energieopslagarchitectuur reikt veel verder dan elektrische voertuigen. Dit veelzijdige systeem kan de prestaties in verschillende sectoren drastisch verbeteren:
- Electrische voertuigen: In personenwagens zorgt de architectuur voor aanzienlijke vermogensverhogingen, cruciaal om snel in te halen op snelwegen, waarbij de duur en het risico geminimaliseerd worden.
- Landbouw- en off-roaduitrusting: In off-road scenario's, zoals bij tractoren, levert het extra koppel om te helpen in uitdagende omstandigheden, zoals starten op steile hellingen of werken in ruw terrein.
- Maritieme toepassingen: Op elektrische schepen zijn supercondensatoren ideaal voor het besparen van pieken - het beheren van plotselinge pieken in de vraag naar energie - met name handig tijdens de intensieve energievraag van het laden of lossen van zware containers.
- Energienetten: Voor toepassingen op het elektriciteitsnet kan dit systeem een balans vinden tussen langdurige energieopslag en het vermogen om te voldoen aan hoge energiebehoeften, de stabiliteit van het elektriciteitsnet te ondersteunen en ondersteunende diensten te leveren.
Deze toepassingen tonen de flexibiliteit en het vermogen van het hybride systeem om te voldoen aan diverse en veeleisende energiebehoeften in verschillende sectoren, waarbij efficiëntie en duurzaamheid worden gewaarborgd.