Алюминиевые против стальных – выбираем радиатор

На сегодняшний день радиаторы производятся из разнообразных материалов, наиболее распространенные, из которых сталь, нержавеющая сталь и алюминий. Всегда есть сомнения, какой именно радиатор выбрать для установки в доме? Очевидно, что это зависит от личного вкуса, а также от требований, которые вы поставили перед собой к качеству отопления помещения. Алюминий, безусловно, является самым экологичным материалом и имеет огромное количество преимуществ.

Как выбрать радиатор отопления: советы специалистов

В этой статье мы не будем рассматривать чугунные радиаторы, т.к. они теряют популярность среди покупателей. Сосредоточим внимание на самых востребованных моделях. Материал в деталях расскажет о преимуществах алюминиевых и стальных батарей.

Алюминиевые радиаторы имеют малый вес

Алюминиевые радиаторы легче, чем традиционные стальные или чугунные радиаторы, этот факт дает возможность расположить такой радиатор на любой стене в помещении.

Батареи из алюминия можно повесить на стену, даже в ситуациях, когда толщина не позволяет сделать глубокого закрепления. Это существенно экономит затраты на оплату строительных работ, так как повесить их можно очень быстро и надежно. Мы рекомендуем ознакомиться с ассортиментом радиаторов отопления представленных в интернет магазинах, на сайтах производителей можно купить алюминиевые радиаторы ведущих европейских производителей (ESPERADO, FERROLI, GLOBAL, FARAL, FONDITAL) с гарантией 10 лет!

Алюминий — коррозионностойкий материал

Алюминий не подвержен коррозии, что делает его идеальным материалом для производства радиаторов, которые предполагается устанавливать в таких помещениях, как ванные комнаты и кухни, где выоская влажность.

Алюминий хорошо проводит тепло

Алюминий быстро нагревается, что делает его отличным проводником тепла.  Алюминиевые радиаторы имеют низкое содержание воды, а это означает, что после включения такие устройства дают интенсивный всплеск тепла и нагревают помещения довольно быстро. Установив алюминиевые радиаторы можно быстро достичь требуемой температуры в комнатах, так как они имеют наименьшее время отклика. Главным преимуществом является существенная экономия энергетических затрат в отопительный сезон и как прекрасный бонус – экономия денежных средств, так как алюминиевые радиаторы можно выключать на время вашего отсутствия в доме, а вернувшись домой включить и быстро получить теплый дом не тратя на ожидание длительное время.

Алюминиевые радиаторы имеют широкий диапазон конструкций и цветов

Бытует распространенное мнение, что эффективное тепло не может быть красивым и оригинальным. К счастью, времена, когда дизайн должен уступить свои позиции отличной эффективности, прошли. Алюминиевые радиаторы имеют разнообразный ряд конструкций и предлагают даже самому требовательному покупателю достойный выбор. Вы можете выбрать свой собственный цвет финишного покрытия, которое идеально будет соответствовать стилю вашего дома, форма радиатора будет гармонировать с вашей домашней или офисной атмосферой на сто процентов.

Жертвоприношение по стилю? Ни в коем случае, когда вы выбираете для своего дома алюминиевые радиаторы!

Нержавеющая сталь

Использование стали для производства теплообменников позволяет получить прочные изделия, которые в основном используются для систем индивидуального отопления домов и коттеджей. По причине возможности контроля качества теплоносителя и давления в системе, стальные приборы станут отличном выбором для систем автономного отопления. При условии подачи качественного теплоносителя и умеренного давления рабочей жидкости, такие устройства прослужат более 30 лет. Стальные радиаторы обладают низкой тепловой инерцией, а значит проблем с быстрым изменением температуры в помещении не возникнет. Помимо небольшой тепловой инерции, стальные радиаторы обладают и другими преимуществами:

Эффективность

Нержавеющая сталь легко проводит тепло, это делает радиатор, изготовленный из стали достаточно эффективным. Даже если вы выключите систему центрального отопления, сталь сохранит тепло в течение более длительного периода времени, чем другие материалы, так что ваш дом будет теплым еще некоторое время после. Это экономит затраты на электроэнергию.

Внешний вид

Отделка из стали имеет очень привлекательный вид и проста в обслуживании.

Цена радиаторов

Сталь не самый дешевый вариант в данный момент, так что придется заплатить внушительную сумму за стальной радиатор.

Алюминий

Наряду с биметаллическими радиаторами, один из самых популярных на сегодня тип теплообменников обладающий численными преимуществами. Теплообменники из алюминиевого сплава можно встретить практически в любых помещениях, начиная от маленьких квартир, заканчивая большими офисными помещениями. Из недостатков можно отметить склонность к внутренней коррозии, появление которой можно избежать используя специально подготовленный теплоноситель. Для радиаторов из алюминия характерны:

Качество

Алюминий совершенно не боится коррозии, так что вы не найдете лучше варианта, чем алюминиевый радиатор для установки в ванной комнате.

Его качество будет радовать вас в течение многих лет.

Высокая теплопроводность

Алюминий не сравниться по эффективности отдачи тепла, ни с каким другим материалом. Алюминий обладает способностью очень быстро реагировать на изменения в обстановке, которая дает оптимальные возможности для  управления теплом в доме. Уровень комфорта в доме или офисе значительно возрастет.

Эффективность

Алюминий может излучать тепло очень быстро и эффективно. При включении системы центрального отопления, которая имеет алюминиевые радиаторы, дом или офис прогреются в очень короткий срок. Эта особенность алюминия делает его идеальным материалом для радиаторов и позволяет экономить, снижая ежемесячный счет за отопление. Из-за того, что установка алюминиевого радиатора очень легкая, то соответственно и плата за нее будет ниже.

Внешний вид

Алюминиий легко принимает сложные формы,  для того, чтобы удовлетворить самых требовательных покупателей. Также существует стандартная линейка стилей, видов и готовых цветов. Алюминий это действительно очень универсальный материал для производства  радиаторов отопления.

В этой статья приведены как преимущества, так и недостатки различных материалов для производства радиаторов, что бы вы могли подумать, какой радиатор лучше выбрать именно вам. В действительности выбор потребителя сводиться к тому, что он ставит своим первоначальным критерием, эффективность, теплоотдачу, внешний вид или цену. Стоимость, как правило, является основным фактором, когда дело доходит до установки радиатора. Поэтому выбор правильного радиатора отопления не только сохранит теплым ваш дом или офис круглый год, но и так же эстетически будет отлично смотреться.

Алюминиевые против стальных – выбираем эффективный радиатор отопления was last modified: 10 апреля, 2017 by JenniferThompson

Какие радиаторы лучше: алюминиевые или стальные

Многие потребители, которые устали от громоздких чугунных батарей или не готовы переплачивать за биметаллические, выбирают алюминиевые или стальные радиаторы. Какие из них лучше – это достаточно непростой вопрос, ответить на который можно, исходя из конкретных условий эксплуатации.

Особенности стальных радиаторов

Популярней всего стальные батареи из стали панельного или секционного типа. Первый вид представляет собой одну или несколько приваренных друг к другу панелей. Иногда к ним прикрепляются более тонкие стальные ребра для усиления теплоотдачи. Секционные создаются методом точечной сварки и являются более надежными и долговечными. Имеются также трубчатые изделия, которые можно удачно вписать в продуманный интерьер, но их недостатком является малая толщина стенок. Все эти виды обладают следующими достоинствами:

• демократичная цена;
• способность выдерживать давление 6-9 атмосфер;
• хорошее сопротивление коррозии при контакте с агрессивным теплоносителем в ЦО;
• небольшой вес.

Однако, при сравнении с алюминиевой батареей стальная проигрывает ей по показателям теплоотдачи. Всего 150 Вт мощности на секцию. Если оставить стальной радиатор без жидкости внутри, его довольно быстро уничтожит ржавчина. Таким изделиям требуется регулярная профилактика – они нуждаются в промывании раз в пару лет. Особенностью стальных радиаторов является также низкая инерционность.

Для каких домов лучше подходят алюминиевые радиаторы?

Любители более современного дизайна при невысокой стоимости обычно выбирают алюминиевые радиаторы. По показателям теплоотдачи у них фактически нет равных на рынке – порядка 200 Вт на секцию. Они легки и просто монтируются. Существенный недостаток таких изделий – плохое сопротивление коррозии. Теплоноситель с высокими показателями кислотности и включением абразивных частиц, циркулирующий в центральной системе отопления, способен быстро погубить алюминиевый радиатор. Современные изделия покрывают изнутри специальными антикоррозийными полимерами, но все же не рекомендуется устанавливать их в многоэтажных домах.

При этом жители частных домов могут в полной мере насладиться плюсами радиаторов из алюминия – это рабочее давление 6-25 бар и способность выдерживать температуру теплоносителя 130 С.

Интернет-магазин отопительной техники Теплозон может предложить своим клиентам большой выбор алюминиевых и стальных радиаторов любой конфигурации в широком ценовом диапазоне. Мы поможем пересчитать необходимое количество секций, какой бы радиатор не был у вас установлен ранее. Все изделия, которые вы можете купить на нашем сайте, отличаются высоким качеством и сертифицированы.

Смотрите также:

Как выбрать алюминиевый радиатор отопления

Какие радиаторы лучше: алюминиевые или биметаллические?

Какие радиаторы лучше: медные или алюминиевые?

Биметаллические или алюминиевые радиаторы отопления: какой выбрать?

Еще до этапа монтажа всей системы важно определиться с тем, что лучше: биметаллические или алюминиевые радиаторы отопления. Для организации грамотного выбора необходимо сравнить их основные параметры.

Биметаллические и алюминиевые радиаторы: в чем разница?

Внешне оба типа радиаторов выглядят практически одинаково. Они имеют идентичный дизайн и секционную конструкцию. Однако существенное отличие заключается в их устройстве, что определяет эксплуатационные качества батарей.

Алюминиевые радиаторы изготовлены целиком из специального алюминиевого сплава. При их производстве может использоваться метод экструзии или метод литья. В первом случае получают более дешевые и легкие радиаторы. Однако по качеству экструзионные изделия существенно уступают литым, которые отличаются повышенной надежностью и долговечностью.

Основная разница между алюминиевыми и биметаллическими радиаторами состоит в том, что второй тип приборов изготавливается из двух разных видов металлов. Корпус с ребрами изготовлен из алюминия, а трубы, по которым движется теплоноситель, сделаны из качественной стали.

Теплоотдача

Чтобы правильно выбрать отопительные приборы, важно определиться с тем, какие радиаторы теплее. По этому показателю безусловным преимуществом обладают алюминиевые радиаторы. Это объясняется высокой теплопроводностью алюминия. Благодаря этому одна секция может давать до 200 Вт тепловой энергии. Также важным плюсом является малая тепловая инерция, за счет чего помещение очень быстро прогревается после запуска системы отопления.

Биметаллические радиаторы уступают алюминиевым по теплоотдаче. Потери тепла объясняются наличием стального сердечника, которые имеет меньшую теплопроводность. В результате теплоотдача может уменьшаться до 20 %. Также несколько выше у этих радиаторов тепловая инерция.

Таким образом, если оценивать, какие радиаторы отопления лучше (алюминиевые или металлические) по тепловой эффективности, то выбор будет в пользу первого варианта. Однако этот показатель является не единственным, который нужно принимать во внимание при выборе.

Прочность

Определяясь с тем, какие выбрать радиаторы, обязательно нужно учитывать их прочность. В этом отношении алюминиевые батареи сильно уступают биметаллическим. Они рассчитаны на рабочее давление в среднем от 6 до 16 атмосфер. Также эти батареи не устойчивы к перепадам давления и гидроударам, чем отличаются от аналогов не в лучшую сторону. При гидроударах обычно происходит разрушение алюминиевых батарей.

Прочность биметаллических радиаторов, в которых вода движется по стальным трубам, намного выше. Их использование допускается при давлении до 20-40 атмосфер, в зависимости от модели. Также батареи данной категории хорошо выдерживают гидроудары. Эти преимущества биметаллических радиаторов имеют особое значение при комплектации систем централизованного типа, используемых в многоэтажных домах.

Химическая стабильность

Довольно существенной является разница между алюминиевыми и биметаллическими радиаторами по химической стойкости. Здесь алюминий также проигрывает. При повышении уровня pH теплоносителя более 8 он достаточно быстро подвергается коррозии. При этом такой высокий уровень pH является нормой для воды, которая циркулирует в наших центральных отопительных системах. Сталь по химической стойкости не считается более надежным сплавом. Биметаллические приборы намного дольше и эффективнее противостоят коррозии.

Что выбрать

Вопрос о том, какие радиаторы отопления лучше: алюминиевые или биметаллические, следует рассматривать в разрезе типа монтируемой системы. В индивидуальных системах отсутствует чрезмерное давление воды, не возникают перепады и гидроудары, а качество теплоносителя контролируется и поддерживается на высоком уровне самим пользователем. Поэтому для таких систем хорошо подходят алюминиевые радиаторы. Они прослужат не менее 10 лет, обеспечивая эффективный и экономичный обогрев помещений.

Для централизованных систем использование батарей из алюминия противопоказано. Поэтому в данном случае лучше подойдут биметаллические радиаторы, которые хорошо выдерживают тяжелые условия эксплуатации. Стоят они существенно дороже, но и срок их эксплуатации увеличен примерно в 2 раза.

Нередко пользователей интересует вопрос, можно ли совмещать алюминиевые и биметаллические радиаторы в доме. Каких-либо противопоказаний в этом плане нет. Вполне допускается использование биметаллических и алюминиевых радиаторов в одной системе, однако ее эксплуатационные характеристики должны удовлетворять параметрам алюминиевых батарей, которые являются более слабым звеном. Другими словами, можно ставить биметаллические радиаторы в систему, рассчитанную на алюминиевые батареи, а не наоборот.

Продажа качественных радиаторов

Компания Ogint предлагает купить оптом алюминиевые и биметаллические радиаторы собственного производства.

Наша продукция имеет все необходимые сертификаты и отвечает современным требованиям качества. Обращаясь в нашу компанию, вы получаете максимально выгодную цену от производителя. Оформляйте заказ через форму на сайте или свяжитесь с нами по телефону.

Стальной или алюминиевый радиатор, какой лучше?

Еще лет пятнадцать назад покупка радиатора не представляла собой проблему, так как вариантов было не много, в связи с отсутствием альтернативы чугунным батареям, которыми отапливалось каждое жилое и нежилое помещение. Но сегодня, с появлением огромного ассортимента отопительных элементов, ситуация кардинально поменялась и перед человеком стала дилемма: какой радиатор лучший?

Больше всего противоречий разгорелось между поклонниками стальных и алюминиевых радиаторов – самых популярных, часто устанавливаемых. Чтобы окончательно разобраться в данном вопросе, выделим положительные свойства и отрицательные моменты в работе каждого из видов.

Преимущества алюминиевых радиаторов:

 

• Алюминий один из немногих материалов, который отличается высоким уровнем теплопроводности. Что прямо пропорционально показатель теплоотдачи.
• Для них характерна низкая инертность, то есть способность сопротивления изменению температуры. Другими словами, отопительный прибор моментально реагирует на изменение температуры обогреваемого помещения, что приводит к экономии ресурсов, необходимых для функционирования радиатора. Например, в дневное время суток, радиатор меньше будет выдавать тепла, потому что солнечная энергия также нагревает помещение, а в ночное время суток – наоборот, больше отдавать тепло.
• Если говорить о способности выдерживать высокое давление, то у алюминиевых изделий просто нет конкурентов. Различные модели могут исправно функционировать при давлении от 6 амп до 20 амп. При этом некоторые модели итальянского производства имеют показатель давления на разрыв 50 амп. Именно поэтому они идеально подходят для отопления квартир в многоэтажных домах, для которых характерны скачки давления в системе отопления.
• Благодаря продуманной конструкции радиатора для его эффективной работы необходимо минимум теплоносителя, то есть горячей воды, а именно 0,37 л на одну секцию. Что говорит об экономности потребления ресурсов.

 

К существенным недостаткам данных радиаторов относится относительно высокая чувствительность к качеству теплоносителя. Если вода в системе отопления довольно жесткая, с примесями твердых частиц, разрушается внутренний защитный слой, что в итоге приводит к коррозии отопительного прибора.

Преимущества стальных радиаторов отопления:

 

• Благодаря прочности стали, таки радиаторы имеют довольно большой срок эксплуатации. Многие производители дают гарантию исправной работы до 10 лет.
• Достаточный уровень теплоотдачи, приближенный к алюминиевым радиаторам.
• Возможность регулирования уровня температуры с помощью специального термостата.
• Стальные радиаторы эффективно работают при различной температуре теплоносителя, от 50 до 110 градусов. Используя низкие температуры теплоносителя можно существенно экономить.
• Благодаря обычной форме радиаторы очень удобны в уходе, убрать пыль с их поверхности совершенно не составит труда.

 

К главному недостатку стальных радиаторов относят неспособность работать при резких перепадах давления, а также большая вероятность коррозии устройства после опорожнения системы.

Анализируя все плюсы и минусы двух видов радиаторов, можно прийти к главному выводу: алюминиевые радиаторы являются лучшим вариантом для отопления квартир в многоэтажных домах, так как способны работать при перепадах давления, быстро реагируют на изменение температуры воздуха. Извесными мировыми бредами алюминиевых радиатров являются: радиаторы Global, радиаторы Fondital, Nova Florida.

Для отопления коттеджей, частных домой лучший вариант – стальные радиаторы, потому что, во-первых, они лучше работают в закрытых системах отопления, во-вторых, способны эффективно функционировать при низкой температуре теплоносителя, что особо выгодно для потребителя. Извесными мировыми бредами стальных радиаторов являются такие торговые марки: Kermi, Purmo, Korado, Vogel&Noot.

Часто задаваемые вопросы:

Клиент: У меня стальная батарея установлена, но она плохо греет. Если я ее поменяю на алюминиевую батарею таких же размеров, будет в комнате теплее? У меня автономное отопление, от котла.

Тех. специалист: Нет, это вам не поможет, хоть идентичная по размерам алюминиевая батарея и будет греть на 10-15% лучше, так как алюминий более эффективен, но ситуацию не спасет. Скорее всего у вас в радиатор подается низкой температуры теплоноситель от котла, в первую очередб вам необходимо перепроверить его. Перепроверить какая температура заходит в радиатор, и только потом принимать дальнейшие решения.

Стальной или алюминиевый радиатор, какой лучше

асто к нам приходят клиенты, которые решили обновить старые чугунные радиаторы или строят себе частный дом и спрашивают, какие лучше купить радиаторы отопления, стальные или алюминиевые радиаторы. Для того чтобы правильно ответить на этот вопрос необходимо уточнить пару вопросов:

1. Батареи выбираются для частного дома или квартиры в много этажном доме?
2. Централизованное или автономное отопление?

Рекомендуемые батареи для частного дома

Если вы выбираете батареи для автономного отопления или в частный дом, где по умолчанию автономное отопление, тогда мы рекомендуем стальные панельные радиаторы. По нескольким причинам:

Меньший расход теплоносителя — тоесть для того чтобы получить определенное кол-во Ват, необходимо меньше нагреть воды, в отличии от алюминиевых радиаторов.

Совместимость с котлом у которого медный теплообменник — Монтажники не рекомендуют ставить совместно котел с медным теплообменником и алюминиевые радиаторы. Так как образуется гальвоническая пара, которая под действием времени разъедает алюминий в батареях и сокращает их срок эксплуатации.

Но в противовес этой теории, другая половина строителей говорит что это не актуально, так как между теплообменником и радиаторами не маленькое расстояние, которое соединено трубами (металлопластик, полипропилен и др.), что обезопасивает одно от другого.

Рекомендуемые батареи для многоэтажного дома

Если вы выбираете батареи к себе в квартиру в многоэтажном доме, тогда мы рекомендуем алюминиевые или биметаллические радиаторы. Алюминиевые радиаторы имеют большее рабочее давление 16 Бар, в отличии от стального 9 Бар. Учитывая что наши системы не всегда стабильны в централизованном отоплении и могут быть скачки давления, то алюминиевые радиаторы отопления в самы раз подойдут.

С другой стороны в новостройках по умолчанию устанавливают стальные батареи. Как нам объяснили строители, в новых домах установлено более современное оборудование по балансировке системы отопления и подачи воды, в том числе система защищена от перепадов давления, редукторами. Чего нет в старых домах.

Какие радиаторы лучше, чугунные или биметаллические? Сравнение чугунных радиаторов с алюминиевыми и стальными батареями

Многие потребители стремятся не прогадать при замене старых «гармошек» из чугуна на новые аналоги. Естественным становится вопрос, стоит ли менять чугунные батареи на биметаллические, стальные или алюминиевые конструкции. Чтобы получить ответ, придется рассмотреть технические показатели каждого из видов, и только после этого делать окончательный выбор.

Чугунные батареи: за и против

Для многих потребителей расставание со старыми чугунными радиаторами вызывает тревогу. Хоть они и надоели, и зачастую шумят, но десятилетиями согревали квартиры, не требуя за собой особого ухода. Сегодня параметры чугунных радиаторов отопления таковы, что они качественно отличаются от своих советских «собратьев», по-прежнему не претендуя на внимание хозяев.

• Если старые «гармошки» весили более 7 кг одна секция, то современные чугунные батареи – 4 кг, что значительно облегчает нагрузку на стену и фиксаторы.
• Объем советских аналогов составлял 1.5 литра, тогда как новые модели – 0.8 л, что почти в два раза меньше.
• Цена на них по-прежнему самая низкая на рынке. Хотя алюминий так же считается недорогим металлом, сравнение чугунных и алюминиевых радиаторов покажет, что первые более выгодные по стоимости.
• Современные батареи из чугуна состоят из секций, которые стало намного проще монтировать, добавлять или убирать.
• Тепловая мощь их по-прежнему способна эффективно обогревать квартиры, поэтому, когда приходится менять старые советские конструкции, многие потребители задаются вопросом, какие радиаторы лучше: чугунные или биметаллические, алюминиевые или стальные? Или поставить вместо них новый вариант из чугуна?

Вряд ли подобные вопросы и сомнения появлялись бы, если люди знали особенности централизованной системы обогрева квартир и технические параметры современных радиаторов.

Сравнение чугуна и стали

Иногда вопрос, «что лучше», когда он касается разных видов батарей отопления, не совсем корректен. Зачастую,  обогреватели попросту используются в разных типах отопительных систем, поэтому сравнивать их технические характеристики не имеет смысла.

Вопрос, какие батареи лучше, чугунные или стальные, из той же категории. Сравнение этих устройств это докажет:

Параметры/1 секция	Стальные радиаторы	Чугунные батареи
Тепловая мощь	от 317 Вт	от 120 до 160 Вт
Вес	от 7.8 кг	0т 3.5 кг до 7 кг
Объем	от 3.3 л	0.8 л
Конструкция	панель	секции
Рабочее давление	8.7 Бар	9 Бар
Срок годности	10 лет	35 лет
Нагрев теплоносителя	+110	до +150
Устойчивость к гидроударам	нет	да
Устойчивость к коррозии	нет	да

Как видно из таблицы, вопрос не в том, стальные или чугунные батареи лучше, а в том, что первые хорошо себя проявляют в автономных системах, где не бывает гидроударов и теплоноситель чистый, а вторые – в условиях центрального отопления.

Стальные панели имеют несколько минусов, которые отсутствуют у аналогов из чугуна:

• В случае протечки придется ремонтировать или полностью заменять всю панель, тогда как у чугунных радиаторов можно поменять неисправную секцию на другую.
• Панели соединяются друг с другом сварочным швом, и насколько качественным бы он ни был, под постоянными гидроударами он может дать течь.
• Узкие каналы для теплоносителя с одной стороны обеспечивают его малое количество в устройстве, что позитивно сказывается на его тепловой мощности, а с другой – быстро засоряются из-за некачественного теплоносителя в центральной теплосети.
• Стоимость устройств из нержавеющей стали выше чугунных. Устанавливать их в квартире с централизованным обогревом не целесообразно, зато в частном доме они будут не только эффективно обогревать его, но и украшать интерьер.

Если предстоит замена старых чугунных радиаторов, то альтернативой им должны стать обогреватели либо с такими же параметрами, либо лучшими.

Разница между чугунными и биметаллическими батареями

Радиаторы, состоящие сразу из двух видов металлов, пришли на отечественный рынок из Италии и быстро покорили сердца потребителей, несмотря на свою высокую стоимость. Объяснить это можно одним словом: «надежность». Если выбирать, что лучше, чугунные батареи или биметаллические, то следует обратиться к сравнению их технических показателей:

• Строение:
• Чугунные конструкции теперь выглядят стильно, но так же собираются из секций, оснащенных довольно широким каналом для теплоносителя. Их вес стал значительно меньше (3.5 кг против 8 кг ранее), вид презентабельным, а надежность прежняя. На рынке представлены классические секционные модели и художественные, в стиле ретро. Последние очень дорогие, и в основном импортные.
• Биметаллические конструкции состоят из стального или медного сердечника с алюминиевым оребрением и корпусом. Теплоноситель соприкасается исключительно с нержавеющей сталью, что оберегает устройство от коррозии, а кожух обеспечивает высокую теплоотдачу. Весит подобный обогреватель немного, его легко монтировать, а дополнительные терморегуляторы позволяют следить за нагревом теплоносителя.
• Уровень теплоотдачи:
• Если решать, чугунные радиаторы или биметаллические лучше греют, то показатели у них будут примерно равны. Так теплоотдача у секции из чугуна колеблется от 100 Вт до 160 Вт. Многие потребители считают, что они слишком долго разогреваются, и они правы. При этом все забывают, что остывают эти батареи так же очень долго.
• Теплоотдача одной секции биметаллического радиатора составляет 150-200 Вт, что при мгновенном разогреве выводит этот тип обогревателей на лидирующие позиции.
• Рабочее давление:
• Хотя многолетний опыт эксплуатации чугунных батарей говорит о том, что они крепкие и надежные, это не совсем так, если дело касается высотных домов. Даже в пятиэтажках могут происходить гидроудары в отопительной системе достаточно сильные, что уж говорить о зданиях в 16 этажей и выше. Рабочее давление чугунных батарей равняется 9-12 атмосфер, чего может не хватить при резком подъеме давления, например, до 15 атмосфер. В этом случае, чугунные секции просто лопнут.
• Биметаллические радиаторы более надежные, так как их рабочее давление равно 25-40 атмосферам, а в некоторых моделях даже 100 атмосферам. В этом пункте конструкции из двух видов металла так же лидируют.
• Стойкость к теплоносителю:
• Чугун абсолютно «равнодушен» к качеству воду и ее кислотности. Не влияет на него и ее полный слив на летний период, но камешки, которые проносятся по системе, постепенно ослабляют чугун, источают его и выводят из строя. Процесс этот длительный, а если стенки радиатора достаточной толщины, то и вовсе бесконечный.
• Биметаллический радиатор слабее в этом отношении. Ему не страшен уровень кислотности воды, пока она есть в системе, но стоит ее слить, как через 2-3 недели соприкосновения с воздухом начинает появляться коррозия. В этом показателе биметалл проигрывает чугуну.
• По температурному режиму оба вида радиаторов хорошо переносят его перепады. Для чугуна максимальный нагрев воды +110, а для биметалла — +130 градусов.
• Сегодня можно встретить чугунные батареи, возраст которых перевалил отметку 100 лет, но в среднем срок эксплуатации у них 50 лет. Биметаллическим радиаторам производители устанавливают предел 25-30 лет, что меньше, чем у чугуна.

Биметаллические обогреватели – это лучший вариант замены старых батарей. В основных показателях они превосходят чугунные устройства, что гарантирует их эффективную работу в недружелюбной среде централизованного отопления. Кроме того, их намного проще монтировать, они легкие и не требуют дополнительного ухода.

Если вопрос в том, менять чугунные радиаторы на биметаллические или нет, то жильцам пятиэтажек это делать не обязательно, тем более что последние устройства в два раза дороже. Вот жителям высотных домов придется отказаться от чугунных батарей, так как они не выдержат нагрузки системы и дадут течь. В данном варианте, однозначно, лучше, чем биметаллические конструкции нет ничего.

Сравнение алюминиевых и чугунных радиаторов

Обогреватели из алюминия первыми пришли на смену чугун, но по своим параметрам больше подходят для автономных систем, чем централизованных. Спорить, какие радиаторы лучше, чугунные или алюминиевые бессмысленно, так как у них совершенно разные технические параметры.

• Теплоотдача алюминия значительно выше, чем чугуна. Обогреватели из него разогреваются мгновенно, тут же отдавая тепло помещению и экономя энергоресурсы. Чугуну требует время, чтобы «раскочегариться».
• Решать, чугунные или алюминиевые радиаторы, что лучше в условиях городской теплосети, это напрасная трата времени. Как правило, первые плохо переносят сильные гидроудары, хотя есть модели с достаточным уровнем рабочего давления. Но даже не это делает их уязвимыми в условиях центрального обогрева.
• Подверженность коррозии при повышенном уровне Ph воды не позволяет использовать их в системах, где его невозможно контролировать. Именно поэтому алюминиевые батареи устанавливаются в частных домах с автономным типом обогрева. В крайнем случае, в подобной системе можно установить фильтр, чего не сделаешь в многоэтажке. Для чугунных батарей качество теплоносителя не имеет значение, так как этот металл устойчив к повышенной кислотности воды.

Когда дело касается монтажа, вопрос, что лучше, чугунная или алюминиевая батарея, не требует ответа. Достаточно попробовать поднять каждый из радиаторов и убедиться, что алюминиевые конструкции можно установить самостоятельно, тогда как для чугунных – потребуется не одна пара сильных рук.

Подводя итоги, можно сказать, в пятиэтажках – лучшие чугунные батареи, тогда как для высотных зданий единственной альтернативой являются биметаллические аналоги. Что касается автономных отопительных систем, то им подходят, как стальные, так и алюминиевые радиаторы, так что потребитель должен сам определять, какие из них ему больше подходят по цене и по качеству.

Какие лучше — биметаллические радиаторы или чугунные, алюминиевые и стальные

Обустраивая систему отопления в доме и выбирая радиаторы, многие пользователи задаются вопросом: какие радиаторы отопления лучше? В настоящее время выпускаются стальные, чугунные, биметаллические и алюминиевые батареи. Определиться с выбором достаточно непросто, поскольку каждый из видов имеет свои отличительные особенности, среди которых много как положительных моментов, так и не очень.

Однако все же большей популярностью пользуются биметаллические радиаторы. В статье мы сравним батареи из биметалла с другими видами и выявим основные отличия.

Что лучше — биметаллические радиаторы или алюминиевые, чугунные, стальные?

Для того, чтобы сравнить биметаллические радиаторы отопления с чугунными, необходимо ознакомиться с характеристиками обоих отопительных приборов.

Чугунные

Начнем с того, что такой материал как чугун, используется для изготовления батарей уже очень давно.

Современные модели радиаторов из чугуна отличаются очень привлекательным дизайном, выпускаются чугунные батареи и в стиле «ретро», которые станут достойным украшением интерьера, особенно выполненного в классическом стиле.

Отметим достоинства чугунных батарей:

• внешне выглядят очень привлекательно;
• стоят такие батареи недорого;
• характеризуются долговечностью;
• просты в монтаже;
• материал отличается прочностью и надежностью;
• устойчивы к коррозийным процессам;
• на рынке широкий выбор подобных изделий, выполненных в различных дизайнерских решениях и цветовой гамме.

Несмотря на большое количество достоинств, выделяется и ряд недостатков:

1. Чугун является не очень хорошим проводником тепла, в связи с этим, функционируют такие батареи с недостаточной эффективностью.
2. Для того, чтобы металл прогрелся и начал отдавать тепло, придется подождать достаточно большое количество времени.

Таким образом, исходя из технических и эксплуатационных характеристик чугунных батарей, можно сделать вывод, что такие приборы обойдутся в небольшую сумму и прослужат на протяжении долгих лет. Но в то же время, за счет низкой теплоотдачи, помещение будет прогреваться медленно и недостаточно хорошо.

Более подробно про чугунные радиаторы отопления можно прочитать на этой странице.

Биметаллические

Биметаллические радиаторы отопления — это более усовершенствованные алюминиевые батареи. Изначально радиаторы из биметалла характеризовались коротким сроком службы, поскольку алюминий очень чувствителен к агрессивному воздействию окружающей среды и склонен к разрушению под влиянием теплоносителя.

Но со временем производители решили добавить в конструкцию стальной компонент. Такой сплав характеризуется прочностью и надежностью. Таким образом, срок эксплуатации биметаллических радиаторов стал выше.

В настоящее время биметаллические радиаторы отопления признаны одними из лучших, поскольку сочетают в себе достоинства стали и алюминия.

Устройство биметаллического радиатора

Основные преимущества биметаллических радиаторов следующие:

• отличаются высокой надежностью;
• способны противостоять агрессивному воздействию окружающей среды и гидравлическим ударам;
• длительный срок эксплуатации;
• небольшая масса;
• внешне очень привлекательны, поэтому прекрасно впишутся в любой интерьер;
• отличаются высокой теплопроводностью и эффективностью.

Главный недостаток биметаллических батарей — в их цене. Они считаются наиболее качественными, соответственно и стоимость их высокая.

На рынке, среди обилия разнообразных моделей, можно найти биметаллический радиатор, который по своей цене недалеко ушел от чугунного. Но, стоит понимать, что качество такого агрегата — низкое. Поэтому лучше не экономить, а приобрести хороший радиатор.

Сравнение

Для того, чтобы наглядно показать различия между чугунными и биметаллическими радиаторами отопления, следует отдельно рассмотреть их технические характеристики:

1. Теплоотдача. У чугунных радиаторов варьируется от 100 до 160 Вт на одну секцию. У биметаллических — от 150 до 180 Вт.
2. Противостояние высокому давлению. Несмотря на то, что чугун считается достаточно надежным металлом, он может выдержать только 12 Атм, в то время как биметалл — 20-50 Атм. Все показатели зависят от конкретной модели.
3. Устойчивость к теплоносителю низкого качества. Негативное воздействие окружающей среды никак не сказывается на эффективность работы чугунных радиаторов, поэтому они могут прослужить не один десяток лет. Батареи из сплава алюминия и стали также хорошо выдерживают неблагоприятные условия. Но весной, после того как система сливается, в них попадает воздух, в результате чего появляется коррозия.
4. Максимальная температура воды. Для чугуна — 110°С, для биметалла — 130°С. Однако стоит отметить, что каждый из видов хорошо переносит перепады температур.
5. Срок эксплуатации выше у чугунных батарей, они могут прослужить более 50 лет. А вот биметаллические гораздо меньше, не более 25 лет.
6. Стоимость. Радиаторы из чугуна вдвое дешевле алюминиевых.

Алюминиевые радиаторы создаются чаще всего по методу литья. В связи с этим риск протечек у такого оборудования — минимален.

Производятся такие батареи из сплавов, которые характеризуются высокой устойчивостью к коррозийным процессам и отличной теплопроводностью. Алюминиевые радиаторы способны в короткие сроки обогреть комнату, т.к. отличаются высокой теплоотдачей и эффективностью. Чего не скажешь, например, о стали и чугуне. Сплавы с этими металлами не так эффективны, как с алюминием.

Осуществляя выбор алюминиевых радиаторов, нужно быть очень внимательным и проверить действительность всех заявленных характеристик в техническом паспорте изделия. Сегодня на рынке много некачественных подделок, поэтому подходите к выбору батарей ответственно, чтобы не приобрести ненадежное оборудование.

Батареи из алюминия выдерживают широкий диапазон рабочего и опрессовочного давления, что позволяет устанавливать их как в открытых, так и закрытых отопительных системах.

В момент запуска системы отопления, опрессовочное давление доходит до 10 Атм. Рабочее давление в обычных условиях не превышает показатель в 6 Атм. Рабочее давление качественного оборудования — 16 Атм, опрессовочного — 24 Атм.

В процессе циркуляции жидкости в трубах образуется водород. Важно проводить регулярные мероприятия по очистке водорода из системы. Если пренебрегать этим правилом, то эффективность батарей будет намного ниже. Специально для спуска водорода, в конструкции радиаторов предусмотрены автоматические воздухоотводчики.

Практически во всех современных моделях алюминиевых радиаторов присутствуют терморегуляторы. Цена на радиаторы отопления из алюминия — самая разная. Все зависит от конкретной модели и производителя.

Как уже отмечалось, биметаллические радиаторы изготавливаются из стали. Конструкция таких батарей выполнена в форме трубного каркаса, с циркулирующей в нем жидкостью. Внутренняя основа покрыта слоем алюминия.

Когда устанавливаете биметаллические батареи, следите за количеством поступающего теплоносителя. Если вода будет слишком жесткой, то на внутренних стенках приборов могут появляться ржавления.

С другими техническими характеристиками алюминиевых радиаторов можно ознакомиться здесь.

Сравнение

Рассмотрим на примере таблицы сравнительные характеристики биметаллических и алюминиевых батарей.

Показатель	Алюминиевый радиатор	Биметаллический радиатор
Энергоэффективность выделяемого тепла	Высокий уровень	Средний уровень
Давление в рабочем режиме	16 Атм	20 Атм
Давление при запуске	24 Атм	45 Атм
Устойчивость к коррозийным отложениям	Высокий уровень	Средний уровень
Размер проходного сечения	Широкий	Узкий
Возможность установки регулятора температуры	Есть	Есть
Скорость изменения температуры	Высокая	Средняя
Срок службы	Около 25 лет	До 20 лет
Выбор форм секций	Есть	Нет
Возможность самостоятельной установки	Есть	Есть
Цена	Низкая	Высокая

Как уже отмечалось, биметаллические радиаторы отопления объединили в себе лучшие характеристики двух металлов: стали и алюминия.

Стальные же радиаторы, исходя из названия, производятся только из стали. Выделяются панельные и трубчатые стальные батареи.

Характеристики панельных и трубчатых радиаторов отопления можно найти здесь.

Рассмотрим чем же отличаются эти два вида радиаторов:

1. Срок службы. Средний срок эксплуатации таких радиаторов — 20-25 лет. Стальные приборы в среднем служат 15-20 лет, поскольку сталь слабо устойчива к коррозийным процессам.
2. Теплоотдача. Алюминий характеризуется высокими показателями теплоотдачи. Одна секция биметаллической конструкции отдает 200 Вт тепла. Показатель теплоотдачи у стальных секции ниже вдвое.
3. Устойчивость к коррозии. Основным металлом о обоих разновидностей радиаторов является сталь. Это значит, что и стальные и биметаллические радиаторы чувствительны к коррозии в весенний период времени, когда сливается вода после окончания отопительного сезона. Однако если говорить о наружной стороне изделий, то биметаллические имеют явное преимущество, за счет покрытия алюминиевым слоем. Алюминий не подвергается коррозии и хорошо защищает сталь от окисления. Батареи из стали обычно покрыты лакокрасочным слоем не очень высокого качества, вследствие чего наружная часть может ржаветь.
4. Способность выдерживать высокое давление. Здесь лидерские позиции снова за изделиями из биметалла, которые могут выдерживать давление до 40 Атм. Стальные трубчатые — до 16 Атм, панельные — всего 6 Атм.

Подводя итог, стоит отметить, что популярность биметаллических радиаторов обусловлена рядом преимуществ, которые они имеют перед другими видами батарей.

Разница между батареями со стальным, алюминиевым корпусом и аккумуляторными батареями

Материалы корпуса, используемые в литиевых батареях, представленных на рынке, можно условно разделить на три типа: стальной корпус, алюминиевый корпус и ячейка мешочка (т. е. алюминиевая пластиковая пленка, мягкая упаковка). В этой статье мы рассмотрим характеристики, приложения и различия между ними.

Сталь — Корпус батареи

Стальной материал для этой батареи физически стабилен, а его устойчивость к нагрузкам выше, чем у алюминиевого корпуса.Он в основном используется в качестве материала корпуса цилиндрических литиевых батарей.

Конструкция стальной аккумуляторной батареи

Чтобы предотвратить окисление активного материала положительного электрода стальной аккумуляторной батареи, производители обычно используют никелирование для защиты железной матрицы стального корпуса и размещают предохранительное устройство внутри аккумуляторного элемента.

В настоящее время в большинстве ноутбуков используются батареи со стальным корпусом, но они также используются в игрушечных моделях и электроинструментах.

Алюминий — Корпус батареи

Алюминиевый корпус — это корпус аккумулятора из алюминиевого сплава. Он в основном используется в квадратных литиевых батареях. Они безвредны для окружающей среды и легче аккумуляторов со стальным корпусом, но при этом обладают высокой пластичностью и стабильными химическими свойствами.

Как правило, алюминиевый корпус изготовлен из алюминиево-марганцевого сплава, а его основные компоненты — Mn, Cu, Mg, Si и Fe. Эти пять сплавов играют разные роли в батарее с алюминиевым корпусом. Например, Cu и Mg улучшают прочность и твердость, Mn улучшает коррозионную стойкость, Si может усиливать эффект термообработки магнийсодержащих алюминиевых сплавов, а Fe может улучшать жаропрочность.Эти элементы работают вместе, чтобы сделать батареи с алюминиевым корпусом более надежными.

Конструкция батареи с алюминиевым корпусом

Батареи с алюминиевым корпусом — это основной материал корпуса жидких литиевых батарей, который используется почти во всех областях.

Сумка — Батарея

Аккумулятор карманного типа (soft pack battery) представляет собой жидкую литий-ионную батарею, покрытую полимерным корпусом. Самым большим отличием от других аккумуляторов является их упаковочный материал, алюминиевая пластиковая пленка, которая также является наиболее важным и технически сложным материалом для аккумуляторных элементов.

Упаковочные материалы обычно делятся на три слоя: внешний барьерный слой (обычно это внешний защитный слой, состоящий из нейлона БОПА или ПЭТ), барьерный слой (средний слой алюминиевой фольги) и внутренний слой (многофункциональный высокий барьерный слой). Такие материалы, как положительный электрод, отрицательный электрод, электролит, сепаратор и т. Д., Аналогичны другим типам батарей.

Конструкция аккумуляторной батареи карманного типа

Скрытая опасность литиевых батарей заключается в нестабильности материала или других неожиданных комплексных факторах, которые могут вызвать неконтролируемый выход тепла и привести к скоплению газа в батарее.Это опасно, потому что батареи со стальным и алюминиевым корпусом имеют фиксированное пространство. Когда газ внутри этих батарей расширяется за пределы этого пространства, батарея взрывается. Ячейки мешочка также будут вздыматься и трескаться, поэтому они имеют более высокий индекс безопасности.

По сравнению со стальными и алюминиевыми батареями (то есть батареями с жестким корпусом), карманные батареи могут иметь гибкую конструкцию, низкое внутреннее сопротивление, большее время цикла и высокую плотность энергии. Они легкие и не взрываются легко.

Аккумуляторные батареи на 40% легче литиевых батарей со стальным корпусом той же емкости и на 20% легче, чем батареи с алюминиевым корпусом. Емкость может быть на 10-15% выше, чем у батарей того же размера со стальным корпусом, и на 5-10% выше, чем у батарей с алюминиевым корпусом того же размера.

В свете преимуществ карманных аккумуляторных батарей отраслевые эксперты прогнозируют, что карманные аккумуляторные батареи будут иметь больше шансов проникнуть на рынок транспортных средств на новой энергии с дальнейшим развитием.Ожидается, что в будущем карманные батареи будут составлять более 50% всех типов батарей.

Помимо использования в качестве батарей питания и аккумуляторов энергии, карманные батареи также используются в качестве компонентов батарей для электронных продуктов 3C, таких как мобильные телефоны, дроны, носимые устройства, пульты дистанционного управления и т. Д.

Дополнительную информацию о батарее можно найти в нашем блоге здесь или на канале YT.

Если Вас интересуют наши продукты, не стесняйтесь обращаться к нам в любое время! Мы Grepow.
Эл. Почта: [email protected]
Grepow Веб-сайт: https://www.grepow.com/

Новая конструкция металло-воздушной аккумуляторной батареи потенциально может повысить эффективность электромобилей

Билли Херли, менеджер по цифровому редактированию

Металло-воздушные батареи — это легкие, компактные источники энергии с высокой плотностью энергии, но у них есть серьезное ограничение: они подвержены коррозии.

В новой конструкции Массачусетского технологического института используется масло для уменьшения коррозии и увеличения срока хранения одноразовых металло-воздушных батарей.

Ключ: Масло.

Чтобы предотвратить порчу металла, исследователи Массачусетского технологического института поместили масляный барьер между алюминиевым электродом и электролитом — жидкость между двумя электродами батареи, которая разъедает алюминий, когда батарея находится в режиме ожидания.

Первая реакция всех была: «Ты что, шутишь? Масло все заткнет и разрушит ».

— Проф. Дуглас П. Харт

Масло быстро откачивается и заменяется электролитом, как только батарея разряжается.

В результате потери энергии сокращаются до 0,02 процента в месяц, что, по данным команды Массачусетского технологического института, более чем в тысячу раз.

Результаты были опубликованы на прошлой неделе в журнале Science бывшим аспирантом Массачусетского технологического института Брэндоном Дж. Хопкинсом ’18, W.M. Кек, профессор энергетики Ян Шао-Хорн и профессор машиностроения Дуглас П. Харт.

Как точно работает металло-воздушный аккумулятор?

В металло-воздушной батарее в качестве анода используется металл (например, алюминий), в качестве катода — воздух, а также жидкий электролит.

В случае алюминия кислород из воздуха затем соединяется с металлом с образованием гидроксида алюминия, который активирует процесс электролиза и создает ток.

Поскольку алюминий притягивает воду, оставшийся электролит часто прилипает к поверхностям алюминиевых электродов даже после того, как электролит слит из ячейки.

«Батареи имеют сложную структуру, поэтому есть много углов, в которые может попасть электролит», — сказал Хопкинс .

Множество углов создают множество возможностей для коррозии.

Хопкинс и его команда, однако, поместили тонкий мембранный барьер между электродами батареи; обе стороны мембраны заполнены жидким электролитом во время использования батареи.

Когда аккумулятор находится в режиме ожидания, масло перекачивается на сторону, ближайшую к алюминиевому электроду, что защищает алюминиевую поверхность от электролита с другой стороны мембраны.

Алюминий при погружении в воду отталкивает масло от поверхности. Когда аккумулятор повторно активируется и электролит закачивается обратно в элемент, электролит легко вытесняет масло с алюминиевой поверхности, что восстанавливает заряд аккумулятора.

В результате получился прототип алюминиево-воздушной батареи с гораздо более длительным сроком хранения, чем у обычных алюминиево-воздушных батарей. Когда аккумулятор использовался неоднократно, а затем переводился в режим ожидания на один-два дня, конструкция MIT прослужила 24 дня, в то время как обычная конструкция — всего три.

Даже когда масло и насосная система включены в увеличенные первичные алюминиево-воздушные аккумуляторные батареи, они все равно в пять раз легче и вдвое компактнее, чем перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторные батареи для электромобилей, сообщили исследователи.

В настоящее время в качестве резервного источника питания используются алюминиево-воздушные батареи. Профессор Харт поговорил с Tech Briefs о том, почему, по его мнению, новый дизайн когда-нибудь выйдет за рамки нишевых приложений в электромобили.

Tech Briefs: Чем ценны металло-воздушные батареи?

Дуглас Харт, профессор машиностроения: Это батареи с очень высокой плотностью энергии. Они считаются первичными батареями, то есть не подлежат перезарядке.В этом случае алюминий расходуется.

Алюминий чрезвычайно распространен, в отличие от многих других металлов, из которых делают батареи. Алюминий — один из самых распространенных материалов на Земле, и он распространен по всему миру, поэтому это не то, что принадлежит одной стране.

Техническая информация: Где в настоящее время используются металло-воздушные батареи?

Одна из проблем с резервными генераторами заключается в том, что им требуется время, чтобы подключиться к сети, и они используют дизельное топливо, которое может выйти из строя.Так, во многих больницах есть алюминиево-воздушные батареи в качестве резервных систем; при отключении электроэнергии они могут очень быстро вернуться в режим онлайн, по крайней мере, на время, достаточное для того, чтобы вторичная система питания подключилась.

Phinergy , компания в Израиле, производит алюминиево-воздушные аккумуляторы для автомобильных повторителей. Есть план, чтобы они были включены, поэтому, если у вас закончится электроэнергия от батареи в электромобиле, сработает алюминиево-воздушная батарея и поможет вам пройти лишние мили, чтобы добраться до зарядной станции.По сути, это аккумуляторная система, которую можно заменить только потому, что у них намного больше энергии, чем у литий-ионных батарей.

Технические сводки: Какие ограничения у металло-воздушных батарей?

Проф. Харт: Как только вы их включите, вы не сможете их выключить. Единственный способ остановить реакцию — слить электролит из системы. И когда вы это сделаете, каждый раз на металлической поверхности батареи остается немного электролита, который разъедает ее.Через некоторое время вы можете снова залить электролит, и он больше не запустится; батарея подвергается коррозии, и на поверхности этот побочный продукт закупоривает ее. Некоторые люди обнаружили, что вы можете промыть его водой, но вода будет загрязнена электролитами.

Чтобы продемонстрировать способность алюминия отталкивать нефть под водой, исследователи погрузили этот образец алюминия в стакан, содержащий слой нефти, плавающий на воде. Когда образец попадает в водный слой, вся нефть, которая прилипала к поверхности во время спуска, быстро спадает, показывая свое свойство подводной олеофобности.(Кредит: MIT)

Краткие технические сведения: Почему так важно снизить эффект коррозии?

Проф. Харт: Вы хотели бы иметь возможность использовать эти батареи в чем-то вроде автомобиля; вы хотите припарковать его на подъездной дорожке, оставить там на неделю, вернуться и ожидать, что он запустится снова. Эти батареи медленно съедают сами себя, поэтому вы теряете много энергии. Тогда плотность энергии становится бессмысленной, потому что она потребляет сама себя.

Люди рассмотрели все виды способов смягчения этого процесса коррозии. Они рассмотрели улучшенный химический состав поверхности алюминия и сплавов. Мы обнаружили очень простой подход: вместо того, чтобы промывать его водой, мы просто заменяем электролит маслом.

Tech Briefs: Какова была реакция на эту идею?

Проф. Харт: Первая реакция всех была: «Ты что, шутишь? Масло все заткнет и разрушит.«Оказывается, в присутствии электролита алюминий предпочитает работать с электролитом, а не с маслом. Масло на самом деле не портит вещи. Он просто вытесняет электролит, останавливает реакцию (потому что она непроводящая), и как только вы снова добавляете электролит, она снова начинает расти. Но что еще лучше, мы можем промывать его одним и тем же маслом снова и снова и никогда не загрязнять систему.

Tech Briefs: Легко ли внедрить эту конструктивную особенность?

Проф.Hart: Мембрану на самом деле очень легко установить. Фактически, перед установкой его можно построить на самом катоде. Это очень простая модификация существующей аккумуляторной батареи. Это тонкая мембрана для защиты катода, потому что катод представляет собой материал с высокой поверхностью контакта. Мембрана обеспечивает длительный срок службы катодного материала. Это также позволяет использовать масла, которые не так стабильны, как другие масла.

Tech Briefs: В каких приложениях используется этот новый дизайн?

Проф.Hart: Расширители диапазона для автомобилей, безусловно, хороший. Одна из причин, по которой люди боятся покупать электромобили, заключается в том, что они до смерти боятся разрядки. И [для транспортных средств], это будет использоваться в основном в качестве резервной системы, чтобы преодолеть страх того, что у вас не хватит денег для перехода к следующей системе зарядки.

Ответы на ваши вопросы

Читатель задает нашему эксперту пять вопросов о литий-воздушных батареях.

Tech Briefs: Будут ли они по-прежнему использоваться в качестве резервных источников питания?

Проф. Харт: Сейчас у многих людей дома есть небольшие генераторы, но они производят угарный газ, поэтому использовать их очень опасно. Алюминиево-воздушные батареи — гораздо более безопасное устройство для хранения в подвале, чем резервный генератор. Если питание отключилось, его можно включить. Если питание снова включится, вы можете выключить его. Алюминиево-воздушная батарея, безусловно, отлично подходит для использования в больницах и в системах резервного питания для серверов данных.

Tech Briefs: Являются ли металло-воздушные батареи жизнеспособным вариантом по сравнению, скажем, с литий-ионными батареями?

Проф.Hart: Прямо сейчас, если вы хотите создать нашу транспортную систему и преобразовать ее в электромобили, люди указали на литий-ионные батареи; Конечно, Tesla использует литий-ионные аккумуляторы. Но для литий-ионных аккумуляторов требуется литий, которым владеют некоторые страны мира. Это делает ситуацию политически сложной.

Хуже всего то, что кобальта просто не хватает для производства батарей для всех автомобилей в мире. Они должны найти альтернативу кобальту.Некоторые эксперты говорят, что они смогут заменить кобальт никелем. Мы должны найти альтернативную систему батарей, чтобы сделать такие вещи, как системы хранения, жизнеспособными, потому что у нас просто не хватает кобальта и никеля.

Алюминий — отличный источник энергии для любой транспортной системы. Я видел, как его используют в самолетах и ​​других местах, где могут использоваться стандартные батареи. Опять же, их нельзя перезарядить. Они являются скорее топливом, чем чистым накопителем энергии.

Проверенная концепция батареи, созданная исследовательской группой для демонстрации того, как их система может работать на практике.Батареи хватило на 24 дня использования и в режиме ожидания, по сравнению с тремя днями для сопоставимой батареи без новой защитной системы. (Изображение предоставлено MIT)

Технические сводки: Что будет дальше с вашей командой в связи с этим исследованием?

Проф. Харт: Я надеюсь, что его подберет один из коммерческих производителей аккумуляторов. Я считаю, что у него большой потенциал, и мне бы хотелось, чтобы он использовался. Мы показали все, что нам нужно, с точки зрения лабораторных исследований, и я думаю, что теперь это необходимо реализовать в реальной системе и испытать для коммерческого применения.

Технические сводки: Какие результаты показали? Насколько хорошо работает аккумулятор?

Проф. Харт: Феноменально. Брэндон смог показать, что вы можете включать и выключать его на весь срок службы батареи, и при этом практически не происходит ухудшения характеристик, в отличие от предыдущих систем. По сути, эта работа дала ему возможность отключаться, как обычный аккумулятор, поэтому он не сидит там и не разъедает, пока он находится на подъездной дорожке, если хотите.

Это означает, что для чего-то вроде больницы, когда отключится электричество, вы можете действительно включить эту вещь, и если вы не используете всю энергию, которая находится в батарее, вы можете отключить батарею и использовать ее снова. в следующий раз. Обычно у вас может быть сбой питания, который происходит на несколько минут, затем питание снова включается. Вы израсходовали эту очень дорогую батарею, потому что, пока она стоит, она разъедается. Теперь вы можете включать и выключать его по желанию.

Как вы думаете? Найдут ли место в электромобилях металло-воздушные батареи? Поделитесь своими комментариями и вопросами ниже.

алюминиевых батарей | Аккумулятор Future

• Литий-ионные аккумуляторы устаревают как по экологическим причинам, так и по причине их склонности к возгоранию.
• Работая над заменой, исследователи разработали новую концепцию алюминиево-ионной батареи.
• До того, как алюминиево-ионные батареи станут коммерчески доступными, предстоит пройти долгий путь, но их конструкция решает основные проблемы хранения энергии.

---

От смартфонов до электромобилей многое зависит от будущих разработок аккумуляторов. Хотя литий-ионные батареи стали стандартными, их дальнейшее развитие рассматривается как нестабильное по ряду причин. Даже создатель литий-ионной батареи считает, что ее нужно менять.

Теперь исследователи из Технологического университета Чалмерса в Швеции и Национального института химии в Словении сделали то, что они считают важным прорывом в возможной замене: алюминиево-ионные батареи.

Батареи состоят из анода, отрицательного электрода и катода, положительного электрода.Согласно пресс-релизу команды, новая батарея будет иметь «вдвое большую плотность энергии по сравнению с предыдущими версиями, изготовлена ​​из большого количества материалов и может привести к снижению производственных затрат и снижению воздействия на окружающую среду».

В то время как предыдущие концепции алюминиево-ионных аккумуляторов использовали графит в качестве катода, который обеспечивает низкое производство энергии, команда заменила его на органический наноструктурированный катод, сделанный из молекулы антрахинона на основе углерода.

«Материальные затраты и воздействие на окружающую среду, которые мы предполагаем от нашей новой концепции, намного ниже, чем то, что мы видим сегодня, что делает их пригодными для крупномасштабного использования, например, в парках солнечных батарей или хранении энергии ветра», — говорит Патрик Йоханссон, профессор кафедры физики Чалмерса, в заявлении для прессы.«Кроме того, наша новая концепция батарей имеет вдвое большую плотность энергии по сравнению с алюминиевыми батареями, которые сегодня являются« самыми современными »».

Наличие органической молекулы в материале катода позволило бы накапливать положительные носители заряда из электролита, катализатор, который делает батарею проводящей. Ионы смогут свободно перемещаться между двумя электродами батареи, что сделает возможным хранение более высокой плотности.

«Поскольку новый катодный материал позволяет использовать более подходящий носитель заряда, батареи могут лучше использовать потенциал алюминия», — говорит исследователь Чалмерса Никлас Линдал. «Сейчас мы продолжаем работу, ища еще лучший электролит. Текущая версия содержит хлор — мы хотим от него избавиться».

Команде предстоит долгий путь. В настоящее время на коммерческом рынке представлено большое количество алюминиево-ионных аккумуляторов, в которых все, от сохранения тепла до размера, мешает повседневному использованию. Но может ли этот дизайн быть планом на будущее?

«Конечно, мы надеемся, что они смогут», — говорит Йоханссон.

«Но, прежде всего, они могут дополнять друг друга, гарантируя, что литий-ионные батареи используются только там, где это строго необходимо.Пока плотность энергии алюминиевых батарей вдвое меньше, чем у литий-ионных батарей, но наша долгосрочная цель — добиться такой же плотности энергии. Еще предстоит работа с электролитом и разработкой лучших механизмов зарядки, но алюминий в принципе является значительно лучшим носителем заряда, чем литий, поскольку он многовалентен, а это означает, что каждый ион «компенсирует» несколько электронов. Кроме того, батареи могут быть значительно менее вредными для окружающей среды.«

Алюминий — не единственный материал, который ученые всего мира рассматривают в качестве замены. Группа ученых в Индии убеждена, что будущая батарея будет в свинце.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Алюминий борется со сталью на рынке электромобилей

ЛОНДОН (Рейтер) — Когда производитель электромобилей Tesla Inc.выпустив свою первую модель для массового рынка прошлым летом, она потрясла алюминиевую промышленность, в основном переключившись на сталь и отказавшись от более легкого металла, который использовался в первых двух роскошных моделях.

ФОТО ФАЙЛА: Tesla Model 3 замечена в демонстрационном зале в Лос-Анджелесе, Калифорния, США, 12 января 2018 г. REUTERS / Люси Николсон / Фото из файла

Переход Tesla Илона Маска на более тяжелые, но более дешевые металлические детали как сталь борется с алюминием, который, как многие ожидали, принесет больше пользы от революции электромобилей.

Алюминий считался ключом к уменьшению веса аккумуляторов с целью расширения диапазона электромобилей, что имеет решающее значение для повышения потребительского спроса.

Но по мере того, как производители автомобилей с батарейным питанием стремятся выйти на более крупные рынки с более дешевыми автомобилями — и внедрять технологические разработки в области аккумуляторов и компонентов — многие все чаще обращаются к стали для сокращения затрат. Цена модели 3 Tesla, ориентированной на массовый рынок, составляет примерно половину от роскошной модели S.

«Раньше целью было« Давайте разработаем [электромобили] », теперь это« Давайте разработаем их по правильной цене », — говорит Мауро Эррикес, партнер McKinsey & Company в Германии, который специализируется на автомобилях. сектор.

Это последняя схватка в многолетней битве между сталью и алюминием за долю на рынке среди автопроизводителей, стремящихся снизить вес автомобилей, чтобы сократить выбросы и соответствовать жестким государственным стандартам загрязнения окружающей среды.

Steel также отвоевывает некоторую долю рынка бензиновых автомобилей, таких как Audi A8.Последняя модель отказалась от интенсивного использования алюминия и перешла на смесь стали, алюминия, магния и углеродного волокна.

Конкуренция между металлами усилилась на фоне быстро растущего спроса на автомобили с батарейным питанием.

Продажи электромобилей и гибридных автомобилей должны вырасти до 30 процентов мирового автомобильного рынка к 2030 году, по мнению консультантов по металлу CRU, по сравнению с 4 процентами от 86 миллионов автомобилей, проданных в прошлом году.

По данным Китайской ассоциации автопроизводителей, в Китае, крупнейшем в мире автомобильном рынке, в этом году продажи автомобилей на новых источниках энергии вырастут на 40 процентов и составят 1 миллион автомобилей.

Tesla отказалась от комментариев, но в заявлении, поданном в Комиссию по ценным бумагам и биржам США в прошлом месяце, сообщила, что разработала Модель 3 «из смеси материалов, чтобы сделать ее легкой и безопасной, а также повысить рентабельность для этого массового автомобиля. ».

Другие производители электромобилей для массового рынка, которые также предпочли сталь алюминию, включают Nissan Motor Co Ltd 7201.T Leaf, самый продаваемый в мире полностью электрический автомобиль, и Volkswagen VOWG_p.DE e-Golf.

По данным A2mac1 Automotive Benchmarking, в e-Golf используется 129 кг алюминия, а в Leaf — 171 кг, а в роскошной модели Tesla S — 661 кг металла.Подробная разбивка по Tesla 3.

недоступна (Для просмотра изображения металлов, используемых в транспортных средствах, щелкните tmsnrt.rs/2G9OuvQ)

STEP CHANGE

Ожидается, что революция в электромобилях по-прежнему принесет значительную выгоду алюминию. особенно от гибридов, потому что у них два двигателя.

Как блок двигателя внутреннего сгорания, так и трансмиссия обычно изготавливаются из алюминия, в то время как металл также часто используется для размещения аккумулятора и двигателя в электромобилях, по словам специалиста по металлу AluMag из Германии.

И поскольку ожидается, что до того, как чистые электромобили станут широко использоваться, пройдут годы — отчасти из-за отсутствия сетей зарядки, — тем временем ожидается, что рост гибридов принесет пользу алюминию.

По словам консультанта CRU Эоина Динсмора, спрос на алюминий в электрических и гибридных транспортных средствах к 2030 году, по прогнозам, вырастет в десять раз и составит почти 10 миллионов тонн. возобновление работы британского алюминиевого завода в Уэльсе, принадлежащего норвежскому производителю алюминия Norsk Hydro NYH.OL.

«Мы выбрали алюминий в качестве материала, поскольку он почти в три раза легче стали в необработанном виде и поглощает вдвое больше энергии при аварии», — сказал Крис Стонтон, главный инженер по конструкциям кузова фирмы, которая разработала такси для London Electric Vehicle Company 0175. HK.

И фирма Стонтона, и London Electric Vehicle Company принадлежат китайской Geely Automotive Holdings Ltd 0175.HK>.

(Графика: содержание алюминия в транспортных средствах увеличивается — реут.rs / 2FIHfLl)

БАТАРЕИ ЛУЧШЕ

Но алюминий остается дороже стали. Эталонный фьючерс на алюминий CMAL3 на Лондонской бирже металлов составляет около 2050 долларов за тонну, что более чем в три раза превышает стоимость стальной арматуры на Лондонской бирже металлов SRRc1 по цене 585 долларов за тонну.

Ценовой разрыв между типами алюминия и стали, используемых в автомобилях, был не таким большим, но, по мнению отраслевых экспертов, все же можно было значительно сэкономить за счет использования стали.

Между тем, более прочные и дешевые аккумуляторы для электромобилей, а также разработка компонентов, генерирующих энергию, и общий конструктивный дизайн уменьшили потребность в алюминии, чтобы уменьшить вес и расширить диапазон.

С 2010 года стоимость батарей упала до 114 долларов за киловатт-час с 1000 долларов за киловатт-час и, как ожидается, снизится в ближайшие годы, согласно AluMag.

«Я думаю, автопроизводители обнаруживают, что по мере снижения стоимости аккумуляторов они могут удовлетворить свои потребности в ассортименте с помощью цельностального решения», — сказал Джордж Коутс, технический директор WorldAutoSteel, автомобильного подразделения World Steel Association.

Усовершенствования трансмиссии — основных компонентов автомобиля, вырабатывающих энергию, — также оказали большое влияние.

Модель Nissan Leaf 2017 года увеличила запас хода почти на 50 процентов до 172 км по сравнению с версией 2011 года, главным образом за счет улучшения трансмиссии и объединения четырех отдельных систем в одну, сказал Эррикес из McKinsey.

(Чтобы увидеть график цен на алюминий и сталь, щелкните reut.rs/2IS9oBr)

СМЕСЬ МАТЕРИАЛОВ

В то же время сталелитейная промышленность разработала продукцию из усовершенствованной высокопрочной стали, которая прочнее и легче обычной стали, и что немаловажно дешевле алюминия.

«Такие (сталелитейные) компании, как ThyssenKrupp TKAG. DE и ArcelorMittal MT.AS, они не собираются просто отказываться от этой доли рынка. Будет битва за материал», — сказал Йост Гертнер, партнер AluMag.

Будущие модели, вероятно, будут содержать сложное сочетание материалов, включая различные сорта стали, алюминия, углеродного волокна, магния и пластика, заявили автопроизводители и консультанты.

Компания BMW, которая использовала большое количество дорогостоящего алюминия и углеродного волокна в своих i3 и i8, сообщила Reuters, что не планирует увеличивать использование этих материалов в будущих электрических моделях.

«Не существует« универсального решения для всех »для электромобилей будущего», — говорится в электронном письме немецкого автопроизводителя.

«Мы продолжим использовать каждый материал таким образом и в количестве, которые принесут его особые преимущества».

Отчетность Эрика Онстада; Редакция Вероники Браун и Кассел Брайан-Лоу

Алюминий против стали в электромобилях — битва продолжается — Aluminium Insider

Использование алюминия в автомобилях и легких грузовиках является самым большим ростом по сравнению со всеми другими алюминиевыми приложениями в любом сегменте использования . Алюминий остается «наиболее быстрорастущим автомобильным материалом по сравнению с конкурирующими материалами и вступает в беспрецедентную фазу роста, поскольку мы отслеживаем меняющийся состав автомобильных материалов», — показал последний опрос автопроизводителей, проведенный Ducker Worldwide.

Исследование WardsAuto и DuPont Automotive подтверждает, что алюминий является предпочтительным материалом для инженеров и дизайнеров, чтобы удовлетворить ожидаемые стандарты экономии топлива и выбросов к 2025 году.

Дополнительные ожидания относительно еще более высокого спроса на алюминий связаны с революцией в области электромобилей (EV), которые выходят на рынок раньше и быстрее, чем можно было ожидать.На рынке электромобилей, помимо цены, самым большим фактором, определяющим потребительские предпочтения, является диапазон. Чтобы достичь высокого диапазона при заданном размере и весе батареи, необходимо снижение веса электромобилей. И опять же, предпочтительным материалом для освещения электромобилей является алюминий.

Однако, чтобы снизить затраты и цены продажи, а также сделать электромобили более доступными для массового использования, производители электромобилей некоторых последних моделей вернулись к стали, а именно к последнему (3 ^rd ) поколению передовых технологий. высокопрочные стали (AHSS).Сохранится ли эта тенденция или она будет кратковременной, когда алюминий станет доминировать в электромобилях?

Steel дает отпор

Tesla, ведущий мировой производитель электромобилей, после двух моделей, интенсивно использующих алюминий (Tesla Model S и Tesla Model X), выпустила свою самую маленькую и дешевую модель, Tesla Model 3, которая является автомобиль с интенсивным использованием стали (или «смесь материалов», как выражается Тесла).

Определение точного количества алюминия в Model S всегда было сложной задачей.Tesla заявила, что это 410 фунтов (186 кг), но это относится только к шасси, а не ко всему автомобилю. Согласно A2mac1 Automotive Benchmarking, Tesla Model S содержит в общей сложности 661 кг алюминия. Для сравнения, другие электромобили для массового рынка, в которых больше стали, включают Nissan Leaf и Volkswagen e-Golf. В e-Golf 129 кг алюминия, а в Nissan Leaf — 171 кг. Хотя это не разглашается, в Tesla Model 3, вероятно, содержится около (или меньше) 200 кг алюминия.

Цена модели 3 Tesla, ориентированной на массовый рынок, составляет около 35 000 долларов США (базовая цена), что вдвое ниже цены роскошной модели S.Однако использование стали в этих моделях не удивительно и более или менее ожидаемо. Как мы подчеркивали ранее, для автомобилей внутреннего сгорания AHSS, скорее всего, сохранит свое доминирование в небольших (и легких) транспортных средствах, в то время как алюминий будет победителем в более крупных транспортных средствах (внедорожниках и легких грузовиках), где облегчение играет большую роль, чем в небольших транспортных средствах. .

Согласно недавнему исследованию Ducker Worldwide, содержание низкоуглеродистой и высокопрочной стали (HSS) в автомобилях в будущем будет постепенно снижаться, в то время как содержание алюминия и AHSS увеличится в период с 2017 по 2025 год (алюминий с 11% до 16%). и AHSS от 7% до примерно 10%).К 2025 году содержание низкоуглеродистой стали и стали из быстрорежущей стали в транспортных средствах сократится вдвое, примерно до 20%.

Кроме того, к 2025 году разрыв между использованием алюминия и высокопрочной стали немного увеличится в пользу алюминия (автомобильных алюминиевых сплавов). За исключением нескольких критических областей, таких как перила крыши, продольная передняя часть и верх, направленных на улучшение критических точек и безопасность пассажирского салона, теперь можно сделать весь кузов из алюминия в белом цвете, что приведет к значительному снижению веса. и производительность увеличивается.

Рынок электромобилей быстро растет

Ведущие мировые автопроизводители анонсировали более 100 новых моделей аккумуляторных электромобилей к 2024 году. Это потенциально может увеличить долю электромобилей в продажах легковых автомобилей до 30-35% на основных рынках. как Китай, Европа и США к 2030 году, согласно McKinsey и A2Mac1.

По оценкам IHS Automotive, к 2030 году на гибридные электромобили (HEV), подключаемые гибридные электромобили (PHEV) и электромобили будут приходиться около 45% всего производства автомобилей, а на чистые электромобили — 5%.CRU прогнозирует, что глобальные продажи электромобилей (BEV), подключаемых гибридных электромобилей (PHEV) и гибридных электромобилей (HEV) вырастут до 42 миллионов автомобилей к 2030 году. С доли в 4% в 2017 году CRU ожидает, что электромобили будут составлять приблизительно 30% мирового автопарка к 2030 году.

В Китае к 2025 году будет электрифицировано 20% всех продаж автомобилей, в то время как Франция и Великобритания предложили прекратить продажу всех автомобилей, выбрасывающих парниковые газы, к 2040 году. Volvo объявил, что с 2019 года все модели будут электрическими или гибридными.По заявлению CRU, использование первичного алюминия, профилей и проката будет значительно выше, чем в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания сегодня.

Какие возможности для алюминия?

Таким образом, ожидается, что алюминий получит большую выгоду от революции электромобилей, и тем более от гибридов, у которых есть два двигателя. Блок двигателя внутреннего сгорания и трансмиссия обычно изготавливаются из алюминия, в то время как металл также часто используется для размещения аккумулятора и двигателя в электромобилях, по словам специалиста по металлу AluMag.

Поскольку множество причин, в том числе отсутствие зарядной станции, скорее всего, задержат широкое внедрение чистых электромобилей, продажа гибридов пойдет на пользу алюминию. Британская компания Sarginsons Industries сообщила, что растет спрос на полые алюминиевые компоненты шасси для их использования в электромобилях.

Далее, поскольку в транспортных средствах с подключаемым модулем и гибридных автомобилях будет сохранен двигатель внутреннего сгорания, этот факт повысит спрос на вторичное алюминиевое литье. Помимо использованных банок для напитков, автомобильные двигатели являются основным рынком сбыта отработанного алюминиевого лома.В противовес этому, интенсивное использование вторичного литья будет снижаться по мере перехода на полностью аккумуляторные электромобили.

Тем не менее, основная битва между алюминием и AHSS останется за шасси, кузов (корпус в белом цвете) и основные элементы закрытия: двери, капоты и крышки багажника. Алюминиевые профили будут преобладать в бамперах, защитных боксах и колесах. Новое применение алюминия в электромобилях — это конструкции (корпуса), в которых установлены электрические батареи. Эти конструкции должны обеспечивать возможность теплопередачи, чтобы поддерживать батарею в прохладном состоянии или сохранять ее в тепле в холодную погоду, что делает алюминий отличным выбором.

«Мы выбрали алюминий в качестве материала, поскольку он почти в три раза легче стали в необработанном виде и поглощает вдвое больше энергии при аварии», — сказал Крис Стонтон, главный инженер по конструкции кузова фирмы, которая разработала такси для London Electric Vehicle Company. По словам Лайонела Чаписа, управляющего директора по автомобильным конструкциям Constellium, вес аккумулятора делает тенденцию к облегчению веса еще более критичной: «алюминий не будет альтернативой электромобилю, он будет обязательным».

Согласно CRU, использование алюминия в электромобилях вырастет на 15-27% по сравнению со средним текущим содержанием в ICV (транспортных средствах внутреннего сгорания) сегодня. Подзаряжаемые гибридные автомобили и электромобили с полным аккумулятором используют на 25-27% больше алюминия, чем обычные современные автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Это предполагает 160 кг алюминия на автомобиль в качестве базового уровня содержания алюминия в двигателях внутреннего сгорания, заявили в CRU.

CRU также прогнозирует, что спрос на алюминий для электромобилей и гибридных автомобилей вырастет в десять раз до почти 10 миллионов тонн к 2030 году.Помимо моделей Tesla S и X, недавно на рынке появилось множество электромобилей с энергоемким аккумулятором (BEV), таких как Jaguar I-Pace, модель, которая основана на новой архитектуре, специально разработанной для BEV и сделанной в основном из алюминия. . Китайский производитель электромобилей Nio, который недавно запустил свою первую серийную модель под названием ES8, будет использовать алюминиевые сплавы Novelis Advanz для конструктивных компонентов всех своих моделей.

Аккумуляторы — снижение затрат, повышение эффективности

Доля рынка электромобилей растет одновременно с сокращением стоимости аккумуляторов и улучшением инфраструктуры зарядки.Есть несколько основных факторов, которые будут влиять на внедрение электромобилей, в том числе законодательство, инфраструктура для зарядки, налоговые льготы и стоимость топлива. Тем не менее, самый важный вопрос — это аккумулятор с точки зрения стоимости и эффективности. Стоимость аккумуляторов упала до 115 долларов США за киловатт-час сегодня с примерно 950 долларов США за киловатт-час в 2010 году и, как ожидается, в ближайшие годы будет снижаться еще больше, согласно AluMag.

В автомобильной промышленности в настоящее время существует ряд различных рецептур аккумуляторов, конкурирующих за использование в катодах аккумуляторов.Литий-ионный аккумулятор (LIB) (используемый в электромобилях Tesla) является наиболее многообещающим вариантом аккумулятора и почти наверняка будет доминирующей технологией в течение следующих 8-10 лет. Литий-ионные аккумуляторы имеют потенциал дальнейшего развития и усовершенствования (на 20-30%). Однако мировое производство лития потребует значительных инвестиций, чтобы ускорить переход к мобильности электромобилей.

Поставки / цены на кобальт и литий представляют собой потенциальное узкое место для производителей электромобилей, поскольку мировая промышленность в основном зависит от нескольких стран (Китай, Демократическая Республика Конго, Чили).

Вариант на основе оксида лития-никеля-кобальта-алюминия конкурирует с оксидом никель-марганец-кобальт и оксидом лития-никель-марганец-кобальт.

Новые литий-серные батареи также обещают высокое соотношение производительности и веса. Содержание алюминия в этих современных батареях составляет 5-15%. Вес аккумулятора в основном находится в диапазоне от 480 кг (Tesla Model 3) до 530 кг (Tesla Model S).

Выводы

Как и ICV, будущие модели электромобилей, вероятно, будут содержать сложное сочетание материалов, в том числе, прежде всего, различных марок современной стали и алюминия, за которыми следуют магний и пластик и даже дорогостоящее углеродное волокно.

Нет сценария «игра окончена» в пользу использования алюминия в электромобилях, как это часто можно было слышать в последнее время в сообщениях СМИ, в качестве основного материала, который будет использоваться при облегчении веса. Алюминий и AHSS будут бороться за каждый килограмм содержимого автомобиля, особенно в автомобилях среднего и меньшего размера.

Помимо соображений размера, большинство владельцев могут использовать электромобили с малым радиусом действия для повседневного использования в городских стенах, на меньшие расстояния и не потребуют больше энергии и более мощных батарей, что снижает потребность в легком весе.Аккумуляторы с длительным сроком службы и более легкие транспортные средства необходимы для случайных поездок по дорогам и на большие расстояния между городами.

Даже если рост продаж до сих пор был значительным, он начал с низкой базы, в то время как электромобили (особенно BEV) остаются слишком дорогими, чтобы занять большую долю рынка.

Большинство экспертов считают, что потребители не станут сразу переходить к массовому внедрению BEV, поскольку гибридные электромобили с подзарядкой от сети (PHEV) будут представлять собой конкурентоспособное промежуточное предложение на следующие несколько лет.

В целом спрос на алюминий в автомобилях будет продолжать расти. Однако более высокий спрос на алюминий не обязательно означает значительное повышение цен на алюминий и алюминиевые изделия в будущем. Однако гораздо более высокие цены на алюминий в будущем могут представлять потенциальный риск для более широкого использования алюминия в автомобильной промышленности.

Конкуренция стали и алюминия распространяется на электромобили

Когда производитель электромобилей Tesla выпустил свою первую модель для массового рынка прошлым летом, он потряс алюминиевую промышленность, в основном переключившись на сталь и отказавшись от более легкого металла, который он использовал в своих первых двух роскошных моделях.

Переход Tesla Илона Маска на более тяжелый, но более дешевый металл подчеркивает, как сталь борется с алюминием, который, как многие ожидали, принесет больше пользы от революции электромобилей.

Алюминий считался ключом к уменьшению веса аккумуляторов с целью расширения ассортимента электромобилей, что крайне важно для повышения потребительского спроса.

Но по мере того, как производители автомобилей с батарейным питанием стремятся выйти на более крупные рынки с более дешевыми автомобилями — и внедрять технологические разработки в области аккумуляторов и компонентов — многие все чаще обращаются к стали, чтобы сократить расходы.Цена модели 3 Tesla, ориентированной на массовый рынок, составляет примерно половину стоимости роскошной модели S.

.

«Раньше целью было« Давайте разработаем [электромобили] », теперь это« Давайте разработаем их по подходящей цене », — говорит Мауро Эррикес, партнер McKinsey & Company в Германии, который специализируется на автомобилях. сектор.

Это последняя схватка в многолетней битве между сталью и алюминием за долю рынка среди автопроизводителей. Алюминий добился определенных успехов среди автопроизводителей, стремящихся снизить вес автомобилей, чтобы сократить выбросы и соответствовать жестким государственным стандартам загрязнения окружающей среды.В Ford F-150 широко использовался алюминий, за ним последовали и другие.

Тем не менее, Steel также отвоевывает некоторую долю рынка среди других бензиновых автомобилей, таких как Audi A8. Последняя модель отказалась от интенсивного использования алюминия и перешла на смесь стали, алюминия, магния и углеродного волокна.

Конкуренция между металлами усилилась на фоне быстро растущего спроса на автомобили с батарейным питанием.

Продажи электромобилей и гибридных автомобилей должны вырасти до 30 процентов мирового автомобильного рынка к 2030 году, по мнению консультантов по металлу CRU, по сравнению с 4 процентами от 86 миллионов автомобилей, проданных в прошлом году.

По данным Китайской ассоциации автопроизводителей, в Китае, крупнейшем в мире автомобильном рынке, в этом году продажи автомобилей на новой энергии вырастут на 40 процентов и составят 1 миллион автомобилей.

Tesla отказалась от комментариев, но в заявлении, поданном в Комиссию по ценным бумагам и биржам США в прошлом месяце, сообщила, что при разработке Model 3 «использовалось сочетание материалов, которые должны быть легкими и безопасными, а также повысить рентабельность для этого массового автомобиля». .

Другие производители электромобилей для массового рынка, которые также предпочли сталь алюминию, включают Nissan Leaf, который является самым продаваемым в мире полностью электрическим автомобилем, и Volkswagen e-Golf.

По данным A2mac1 Automotive Benchmarking, в e-Golf используется 129 кг алюминия, а в Leaf — 171 кг, а в роскошной модели Tesla S — 661 кг металла. Подробная разбивка по Tesla 3.

недоступна.

Гибриды хороши для алюминия

Однако ожидается, что революция в области электромобилей

Aluminium получит значительную выгоду, особенно от гибридов, поскольку они имеют два двигателя.

Как блок двигателя внутреннего сгорания, так и трансмиссия обычно изготавливаются из алюминия, в то время как металл также часто используется для размещения аккумулятора и двигателя в электромобилях, по словам специалиста по металлу AluMag в Германии.

И, поскольку ожидается, что до широкого использования чисто электромобилей пройдут годы — отчасти из-за отсутствия сетей зарядки, — тем временем ожидается, что рост гибридов принесет пользу алюминию.

По словам консультанта CRU Эоина Динсмора, прогнозируется, что к 2030 году спрос на алюминий для электромобилей и гибридных автомобилей вырастет в десять раз и составит почти 10 миллионов тонн.

Алюминий был использован в первой лондонской черной кабине с электроприводом, которая была запущена в прошлом году, что послужило толчком к открытию британского алюминиевого завода в Уэльсе, принадлежащего норвежскому производителю алюминия Norsk Hydro.

«Мы выбрали алюминий в качестве материала, поскольку он почти в три раза легче стали в необработанном виде и поглощает вдвое больше энергии при аварии», — сказал Крис Стонтон, главный инженер по кузовным конструкциям фирмы, которая разработала такси. для Лондонской компании по производству электромобилей.

И фирма Стонтона, и London Electric Vehicle Company принадлежат китайской Geely Automotive Holdings Ltd.

Алюминий намного дороже стали

Но алюминий остается дороже стали.Контрольные фьючерсы на алюминий на Лондонской бирже металлов составляют около 2050 долларов за тонну, что более чем в три раза превышает стоимость стальной арматуры на Лондонской бирже металлов (585 долларов за тонну).

Ценовой разрыв между типами алюминия и стали, используемых в автомобилях, был не таким большим, но, по мнению отраслевых экспертов, все же можно было сэкономить за счет использования стали.

Между тем, более прочные и дешевые батареи для электромобилей, а также разработка компонентов, генерирующих энергию, и общий дизайн конструкции уменьшили потребность в алюминии, чтобы уменьшить вес и расширить диапазон.

С 2010 года стоимость батарей упала до 114 долларов за киловатт-час с 1000 долларов за киловатт-час и, как ожидается, снизится в ближайшие годы, согласно AluMag.

«Я думаю, что автопроизводители обнаруживают, что по мере снижения стоимости аккумуляторов они могут удовлетворить свои потребности в ассортименте с помощью цельностального решения», — сказал Джордж Коутс, технический директор WorldAutoSteel, автомобильного подразделения Всемирной ассоциации производителей стали.

Усовершенствования трансмиссии — основных компонентов автомобиля, вырабатывающих энергию, — также оказали большое влияние.

Модель Nissan Leaf 2017 года увеличила запас хода почти на 50 процентов до 172 км по сравнению с версией 2011 года, главным образом за счет улучшения трансмиссии и объединения четырех отдельных систем в одну, сказал Эррикес из McKinsey.

А еще есть все остальное

В то же время сталелитейная промышленность разработала продукцию из усовершенствованной высокопрочной стали, которая прочнее и легче обычной стали и, что более важно, дешевле алюминия.

«(Сталелитейная промышленность), такие как ThyssenKrupp и ArcelorMittal, они не собираются просто отказываться от этой доли рынка.За материал будет борьба «, — сказал Йост Гертнер, партнер AluMag.

Будущие модели, вероятно, будут содержать сложную смесь материалов, включая различные сорта стали, алюминия, углеродного волокна, магния и пластика, заявили автопроизводители и консультанты.

BMW, которая использовала большое количество дорогостоящего алюминия и углеродного волокна в своих i3 и i8, сообщила Reuters, что не планирует увеличивать использование этих материалов в будущих электрических моделях.

«Не существует универсального решения для электромобилей будущего», — говорится в электронном письме немецкого автопроизводителя.

«Мы продолжим использовать каждый материал таким образом и в таком количестве, которые принесут его особые преимущества».

Отчет Эрика Онстада

Видео по теме:

Всесторонний обзор последних достижений в области алюминиево-воздушных батарей

Abstract

Алюминиево-воздушная батарея считается привлекательным кандидатом в качестве источника энергии для электромобилей (EV) из-за ее высокой теоретической плотности энергии (8100 Вт · ч кг ^-1 ), что значительно больше, чем у современных литий-ионных батарей (LIB).Однако некоторые технические и научные проблемы, препятствующие широкомасштабному развитию алюминиево-воздушных батарей, еще не решены. В этом обзоре мы представляем основные положения, проблемы и последние достижения в технологии алюминиево-воздушных батарей от алюминиевого анода, воздушного катода и электрокатализаторов до электролитов и ингибиторов. Во-первых, рассмотрено легирование алюминия элементами из переходных металлов и показано, что оно снижает самокоррозию алюминия и улучшает характеристики батареи. Кроме того, для катода особое внимание уделяется обширным исследованиям электрокаталитических материалов для восстановления / выделения кислорода, включая Pt и сплавы Pt, катализаторы из неблагородных металлов и углеродсодержащие материалы на воздушном катоде.Кроме того, в качестве электролита обсуждается применение водных и неводных электролитов в алюминиево-воздушных батареях. Между тем, также исследуется добавление в электролит ингибиторов для улучшения электрохимических характеристик. Наконец, предлагаются проблемы и направления будущих исследований для дальнейшего развития алюминиево-воздушных батарей.

Графический реферат

1. Загрузить: Загрузить изображение в высоком разрешении (322 КБ)
2. Загрузить: Загрузить полноразмерное изображение
В этой всеобъемлющей обзорной статье мы представляем различные точки зрения основных принципов, проблем и последних достижений в Технология алюминиево-воздушных батарей от алюминиевого анода, воздушного катода и электрокатализаторов до электролитов и ингибиторов.