Como a energia e a eficiência de peso se comparam entre uma bateria / propulsão elétrica e um motor a combustão?

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Para a mesma energia total e potência de saída, um veículo alimentado por bateria seria mais leve do que um que usa um motor de queima de combustível (atualmente)?

Esta pergunta é para helicópteros.

    
por Nicholas Wu 16.02.2016 / 09:10

1 resposta

Mal. Essa é uma razão pela qual não vemos aeronaves com bateria além de alguns experimentos. O poder específico ainda é muito pior para as baterias.

Armazenamento de energia:

  • O combustível para jatos tem energia específica em torno de 43 MJ / kg e densidade de energia em torno de 35 GJ / m³ [ 1 ] .
  • As melhores baterias recarregáveis produzidas em massa até hoje, polímero de íons de lítio, o melhor tipo tem energia específica de 0,95 MJ / kg e densidade de energia de, no máximo, 2,6 GJ / m³ [2 ] .

Isso é mais do que uma diferença de ordem de grandeza em favor do combustível de hidrocarboneto (quase duas ordens em peso, uma por volume). Mesmo levando-se em conta a eficiência de 2 a 3 vezes maior dos motores elétricos (que não sofrem os limites teóricos de eficiência associados aos motores térmicos), o combustível de hidrocarbonetos é uma ordem de magnitude melhor em peso.

Motores:

  • De acordo com [ 3 ], as relações de potência / peso para motores elétricos e turbinas a gás são comparáveis (na faixa de 5-10 kW / kg).

O motor elétrico não dá vantagem alguma à eletricidade.

Bem, a diferença na densidade de energia é tão grande que mesmo uma grande diferença no peso do motor não ajudaria muito de qualquer maneira. Para os modelos, a eletricidade está boa, devido à lei de cubos quadrados , eles têm muito poder e força e são pequenos Motores de calor em escala são difíceis. Mas para aeronaves que transportam humanos, as baterias estão muito longe de serem usadas.

    
16.02.2016 / 10:17