Nissan Clube: Baterias Nissan EV usadas encontram um novo propósito nas travessias de trem do leste do Japão
Baterias Nissan EV usadas encontram um novo propósito nas travessias de trem do leste do Japão
Como meios de transporte, trens e veículos elétricos (VEs) têm muito em comum. Ambos proporcionam a alegria de viajar, são seguros e convenientes e, ao ampliarem as possibilidades da mobilidade elétrica, contribuem para a concretização de uma sociedade sustentável.
Na vida moderna, agora podemos usar trens e VEs em conjunto, por exemplo, ao viajar para uma nova cidade. Mas qual é a maneira mais eficaz de combinar os dois modos de transporte? Para uma rota mais panorâmica, geralmente é preferível uma viagem de trem. No entanto, para outros fins, dirigir de carro pode funcionar melhor. De qualquer forma, só de pensar no percurso e em como lá chegar pode ser emocionante!
Na Nissan, estamos agora desenvolvendo uma maneira inteiramente nova de combinar as tecnologias usadas em viagens de trem e veículos elétricos. Para baterias em dispositivos de travessia de ferrovias, a East Japan Railway Company (JR East), um dos principais fornecedores ferroviários do Japão, está testando baterias Nissan LEAF EV reaproveitadas.
Os cruzamentos de ferrovias são essenciais para a operação de trens e a segurança do tráfego rodoviário. As empresas ferroviárias instalam unidades de fornecimento de energia de emergência em cada passagem para garantir que operem corretamente em todos os momentos. Isso inclui durante o trabalho de manutenção programada e quedas de energia temporárias. Atualmente, essas unidades de fonte de alimentação de emergência usam baterias de chumbo-ácido. No entanto, os esforços para substituí-los por baterias Nissan LEAF reaproveitadas começaram em janeiro de 2021 no cruzamento da ferrovia Atago na linha Jōban, que atravessa a cidade de Minamisoma na província de Fukushima.
Reaproveitamento de baterias EV
A bateria de íon-lítio do Nissan LEAF retém de 60 a 80% de sua capacidade de armazenamento de eletricidade no final de seu ciclo de vida em um carro. Portanto, ao reutilizar baterias EV usadas, podemos direcionar essa capacidade de energia restante para outro lugar, como novas baterias de reposição de veículos ou baterias estacionárias. O parceiro da Nissan, 4R Energy Corporation, é responsável por esse esforço. A reutilização de baterias de veículos pode reduzir as emissões de CO2 e o uso raro de recursos associados à construção de uma bateria nova do zero. Além disso, agrega valor adicional às baterias EV, aumentando o valor dos EVs em geral e levando a sua adoção mais ampla.
Para Kaito Tochihara, pesquisador-chefe assistente no centro de P&D da East Japan Railway, quando se trata de fornecimento de energia de emergência, a troca de baterias de íon-lítio EV reaproveitadas não só promove a sustentabilidade, mas também melhora o desempenho da própria bateria .
Em comparação com as baterias de chumbo-ácido, a variedade de íons de lítio reutilizada requer apenas 1/3 do tempo de carregamento. Eles também são muito mais duráveis, durando em média 10 anos, em comparação com 3-7 anos para uma bateria padrão. Tochihara está particularmente interessado na manutenção da bateria.
"Com baterias de chumbo-ácido", disse ele, "temos que visitar periodicamente cruzamentos de ferrovias para verificar o estado de carga e qualquer deterioração. No entanto, com baterias de íon-lítio reaproveitadas, há um sistema de controle conectado, semelhante a um EV, para que possamos verificar remotamente o status da bateria. Isso deve levar a padrões de manutenção aprimorados. Este sistema também permite a manutenção preventiva, informando-nos do status da bateria antes que sua tensão fique muito baixa. "
Proteção e segurança em cruzamentos de ferrovia
Tochihara explicou que "cruzamentos de ferrovias são pontos de contato entre trens e estradas públicas, portanto, devem ser extremamente seguros e confiáveis. Na 4R Energy Corporation, desenvolvemos nossas baterias de íon-lítio reaproveitadas a partir de baterias projetadas para carros. Semelhante a uma travessia de ferrovia , essas baterias exigem um alto nível de proteção e segurança. Sua confiabilidade nos dá a confiança para continuar nossos esforços. "
A 4R Energy Corporation tornou-se operacional em 2010 - o mesmo ano do lançamento do Nissan LEAF. Antecipando a difusão generalizada de EVs, o objetivo da empresa era fazer uso eficaz de baterias de íon-lítio após sua vida útil em veículos. Todos os anos, a fábrica da empresa em Namie, província de Fukushima, recebe milhares de baterias usadas, que depois reaproveitam.
Takuya Kinoshita, do Departamento de Soluções Técnicas da 4R Energy Corporation, explica que as baterias de íon de lítio reaproveitadas da empresa apresentam quatro graus de segurança.
1. Histórico do Nissan LEAF: O Nissan LEAF, fonte das baterias reutilizadas, não teve incidentes graves devido à qualidade da bateria ao longo dos mais de 10 anos desde o seu lançamento.
2. UL1974 International Standard: Para o seu processo de reciclagem / remanufatura de baterias, a 4R Energy Corporation adquiriu a certificação UL1974 International Standard relacionada especificamente à reciclagem de baterias de armazenamento.
3. Conceito de controle do Nissan LEAF: a 4R Energy Corporation reaproveita as baterias de acordo com o mesmo conceito de controle usado na produção do Nissan LEAF.
4. Projetado para a segurança: Semelhante ao Nissan LEAF, as baterias reaproveitadas são projetadas para evitar explosão no caso improvável de um acidente.
Além disso, o Nissan LEAF, que é vendido em todo o mundo, foi concebido para lidar com vários climas e condições. O mesmo pode ser dito para a bateria EV de íon-lítio do LEAF. Isso, Kinoshita diz "é uma resistência adequada para travessias de ferrovias em ambientes hostis." No entanto, antes que as baterias reutilizadas possam ser empregadas no atacado em dispositivos de travessia de ferrovias, alguns problemas restantes devem ser resolvidos.
Resistindo a ondas de relâmpagos
Se um raio atingir um EV, a eletricidade flui para o solo através do corpo do veículo. Isso evita que a alta voltagem repentina e anormal (o pico de energia) entre na bateria. No entanto, em um cruzamento de ferrovia, a bateria é conectada por cabos a dispositivos como barreiras, alarmes e equipamentos de controle. Se um raio cair nas proximidades, a tensão pode fluir diretamente para a bateria por meio desses cabos.
Para permitir que as baterias resistam a tais picos, modificações foram aplicadas à infraestrutura de controle da bateria desde o estágio de desenvolvimento. Além disso, antes de passar para o estágio de teste em um cruzamento de ferrovia, a JR East, a 4R Energy Corporation e instituições de teste terceirizadas conduziram uma variedade de testes operacionais. Além do cruzamento ferroviário de Atago, há planos para testar as baterias em outros cruzamentos ferroviários nas linhas Jōban e Mito. Esses testes irão analisar o efeito de picos de raios e outros fatores ambientais nas baterias em uma ampla gama de áreas.
Os testes, que começaram em janeiro de 2021, estão agora em seu primeiro outono. Tochihara, do centro de P&D da East Japan Railway, está entusiasmada. Ele disse: "No outono, há muitas tempestades com raios e tufões. Continuaremos a analisar o desempenho da bateria, com base em resultados iniciais promissores. Também usaremos o feedback daqueles que fazem a manutenção dos cruzamentos da ferrovia, tornando-os mais seguros de usar."
Tochihara também discutiu os resultados potenciais desse teste em baterias reutilizadas. "As ferrovias movidas a eletricidade vêm em vários tamanhos. Se pudermos confirmar, neste teste, que as baterias reaproveitadas são seguras para uso em ferrovias, então acho que podemos esperar que essa iniciativa seja expandida. Por exemplo, em equipamentos de comunicação sem fio."
A atual onda de eletrificação está nos levando para mais perto de nosso objetivo de neutralidade de carbono. À medida que o uso de VEs se torna cada vez mais difundido, a disponibilidade de baterias reutilizáveis ​​também aumentará. Até recentemente, a ideia de que baterias de carros EV poderiam ser reutilizadas em travessias de trens eletrificados era inédita. E o potencial para baterias EV usadas não para por aí. Existem inúmeras outras maneiras de reutilizar as baterias para uso em uma sociedade futura mais segura e sustentável.