Электроснабжение переходит на возобновляемые источники энергии, поэтому батареи имеют большое значение. Возможно, даже дешевле будет питать дом от аккумулятора вашего электромобиля, чем от батарей, специально предназначенных для домов.
В настоящее время мы находимся в состоянии энергетического потока. Электроснабжение переходит на возобновляемые источники, поэтому батареи становятся очень важными. Батареи еще только появились, и сейчас возникает несколько странных ситуаций. Например, вы можете поверить, что может быть дешевле питать весь дом от аккумулятора электромобиля, чем покупать аккумуляторы, специально предназначенные для домов?
Аккумулятор вырабатывает электрическую энергию благодаря химическим реакциям. Эти реакции начинаются с химических веществ с высокой энергией и превращают их в химические вещества с более низкой энергией. Часть разницы в химической энергии превращается в электрическую энергию.
Слово "батарея" было придумано Бенджамином Франклином в 1749 году. Он использовал слово "батарея" в военном смысле, когда речь шла о куче оружия, работающего вместе.
Слово "батарея" может означать либо отдельный электрический элемент, либо группу электрических элементов, соединенных вместе.
Первая электрохимическая батарея была разработана итальянским физиком Алессандро Вольта в 1800 году. Она представляла собой стопку цинковых и медных пластин, разделенных бумагой, смоченной в соленой воде. Эти батареи были не очень практичны.
В 1836 году Джон Фредерик Дэниелл изобрел первую практичную батарею - она была достаточно надежной, чтобы питать электрические телеграфные сети. Элемент Даниэлла содержал раствор сульфата меди в медном горшке, который, в свою очередь, находился в емкости, наполненной серной кислотой и цинковым электродом.
Технология электрических батарей продвинулась настолько, что к началу 1900-х годов некоторые из первых серийных автомобилей приводились в движение электрическими батареями. Но жидкое ископаемое топливо имело гораздо большую плотность энергии, что было огромным преимуществом.
В килограмме бензина содержится около 46 МДж энергии. Это примерно в 25 раз больше, чем в килограмме металлического литиевого аккумулятора, в котором содержится всего 1,8 МДж энергии.
Сырая энергия - это одно, а эффективность - совсем другое. При использовании бензина только около трети энергии бензина идет на то, чтобы толкать автомобиль по дороге - остальное тратится в виде тепла.
Но в случае с электрической батареей около 90% ее энергии будет приводить автомобиль в движение - это трехкратное увеличение эффективности.
Возвращаясь к домам...
Допустим, для работы дома в течение 10 дней требуется около 100 кВт/ч. А теперь поговорим о питании дома от батарей.
Если вы купите комплект популярных домашних батарей емкостью примерно 100 кВт/ч, это обойдется вам примерно в 73 000 долларов США. Это очень много.
Но, допустим, вместо этого вы покупаете внедорожник, а именно самый продаваемый автомобиль в Америке за последние 4 десятилетия, который только что был выпущен в полностью электрической версии. Этот автомобиль оснащен батареей емкостью 100 кВт/ч, но стоит всего 42 000 долларов США. Он также настроен на V2G (Vehicle-To-Grid), что означает, что автомобиль может как подзаряжаться от сети, так и посылать электричество в ваш дом для питания.
Таким образом, заплатив на 30 000 долларов меньше, чем за специальные домашние батареи, вы получаете достаточное количество батарей для работы дома и двухместный автомобиль с кабиной в придачу.
Конечно, вам потребуется переделать проводку в доме, что обойдется еще в 6 000 долларов США. Но вы все равно выиграете 25 000 долларов США по сравнению с покупкой специальных батарей для дома.
Автомобильная компания перегружена заказами на свои электромобили и продала их все до конца 2023 года.
Теперь автомобильная компания должна получать прибыль. А компания по производству домашних батарей? Ну, они должны получать огромную прибыль - возможно, больше, чем просто разумную.
С одной стороны, благодаря экономии от масштаба, электрические батареи станут намного дешевле. Кроме того, новые технологии уже позволили создать лабораторные прототипы литиевых батарей, которые гораздо мощнее с точки зрения соотношения энергии и веса, а также другие литиевые батареи с гораздо меньшим временем перезарядки. И последнее неожиданное открытие - литиевые батареи не только могут быть переработаны очень эффективно, но и работают лучше, чем оригинальные батареи из первичного лития.
