Kde je ta slibovaná revoluce v oblasti baterií pro elektromobily? Možná někde tady
Vývoj baterií pro elektromobily jde neustále kupředu, avšak v praxi jsme se žádné větší revoluce stále nedočkali. Pojďme se podívat na řešení, která to s velkou pravděpodobností brzy změní.
V posledních letech neuplyne měsíc bez toho, aniž bychom neslyšeli o nějakém novém průlomu, slibujícím hromadu výhod - od vyšší kapacity, přes extrémně rychlé nabíjení až po násobně vyšší životnost. Nechceme tím říct, že vývoj stojí na místě. Nicméně, pokud se dnes podíváme „pod podlahu“ moderních elektromobilů, najdeme tam akumulátory, jejichž základní technologie se za posledních 30 let v podstatě nezměnila.
Jde o důkaz toho, že vývoj v elektrochemii vyžaduje čas, podobně jako tomu bylo u lithium-iontové baterie, jejíž první návrh byl vytvořen roku 1960 a první prodejní verze byla uvedena na trh společností Sony v roce 1991. Navíc je nutno říct, že požadavky na baterie v automobilu jsou z pochopitelných důvodů mnohem vyšší než na baterie ve spotřební elektronice. V současné době se tedy většina výzkumů zabývá optimalizací stávající technologie, ovšem existují i znatelně ambicióznější projekty. Pojďme se podívat, na co se můžeme v budoucnu těšit.
CATL: Elektrolyt, který lze rychle zahřát
Společnost CATL, největší výrobce baterií na světě, oznámila další krok k optimalizaci lithium-iontových baterií. Zaměřila se na elektrolyt, který odděluje anodu od katody, a je také významnou příčinou klesajícího dojezdu elektromobilů v zimě. Běžný elektrolyt je totiž tekutý, ovšem při ochlazení se stává viskózním, což zpomaluje tok elektronů. To v konečném důsledku omezuje kapacitu baterie. Výrobce tedy vyvinul nový elektrolyt, který lze zahřát extrémně rychle, a díky tomu může mít baterie při venkovní teplotě -20 stupňů až o 50 % vyšší kapacitu, než tomu je dnes.
Univerzita Sogang: Výměna grafitu za křemík
Velkého oznámení jsme se dočkali také od zástupců univerzity Sogang v jihokorejském Soulu. Vědci tvrdí, že vyvinuli základy lithium-polymerové baterie, jejíž kapacita by mohla být až desetkrát vyšší než tomu je dnes. Klíčem k tomuto úspěchu byla výměna grafitu, který je v bateriích používán obvykle, za křemík. Ten je dokáže uchovávat znatelně více energie, avšak má tu nevýhodu, že je poměrně rozpínavý. Baterie tak může nabobtnat a nenávratně komponent poškodit. Korejci problém vyřešili novým typem elektrolytu, který se přizpůsobuje oscilujícímu křemíku, takže baterie si zachovává svůj objem. Není známo, kdy by takový typ baterie mohl být připraven pro sériovou výrobu.
Nyobolt: Anody z niobu a wolframu
Britský start-up Nyobolt představil nový typ baterie, která přitáhla pozornost především rychlostí nabíjení. Dle poskytnutých informací dokáže pojmout energii na dojezd 250 kilometrů za pouhých 6 minut! Podle všeho tajemství spočívá v anodách vyrobených z niobu a wolframu. Prototyp baterie má kapacitu 35 kWh a Britové uvádějí, že za sebou má více než 2000 nabíjecích cyklů, aniž by došlo k fyzickému poškození. Očekává se, že baterie bude uvedena do výroby již v roce 2024.
Greater Bay Technology: Supravodiče
Se zajímavým řešením přišel také čínský výrobce Greater Bay Technology, která ve svých bateriích využívá takzvané supravodiče – materiály, které dokážou přenášet energii bez jakéhokoliv odporu. Díky tomu lze baterii velmi rychle zahřát, což by opět pomohlo především dojezdu v zimě. Zároveň tato technologie umožňuje velmi rychlé nabíjení. Prázdný akumulátor je údajně možné nabít na 80 % během šesti minut. Sériová výroba má být zahájena již příští rok a poprvé bude baterie Phoenix použita v čínské sérii SUV GAC Aion.
BMW: Zázračná baterie již brzy
O revoluci se měla postarat i automobilka BMW, o jejíž zázračné baterii se hovořilo již minulý rok. Nyní se zdá, že je výrobce skutečně na pokraji zásadního kroku, který vylepší v podstatě všechny aspekty současných baterií. „Hustota energie se zvýší o více než 20 %, rychlost nabíjení se zvýší až o 30 % a dojezd stejnou měrou,“ uvedl před nedávnem člen vývojové rady BMW, Frank Weber. Také dodal, že kromě toho se emise CO2 z výroby článků sníží až o 60 procent.
Hliníko-sirné baterie
Poněkud čerstvějším oznámením je vývoj hliníko-sirné baterie, jejíž hlavní výhodou je ekonomická stránka věci. K její výrobě totiž nepotřebujete drahé lithium - místo toho se používají elektrody vyrobené ze síry a hliníku, což jsou podstatně dostupnější materiály. Mezi nimi se nachází, jakožto separátor, kapalná chloraluminátová sůl. To má navíc tu výhodu, že se baterie nemůže v případě přehřátí vznítit. Projekt má za sebou významná jména z prestižního Massachusettského technologického institutu (MIT), avšak vývoj je stále v plenkách.
Nezbývá nám než konstatovat, že nových technologií v oblasti baterií je ještě velké množství a každá z nich přináší svůj vlastní unikátní potenciál. Mezi žhavá témata poslední doby se řadí třeba sodíkovo-iontové baterie nebo polovodičové baterie, avšak o nich toho bylo napsáno již mnoho. Jakému řešení nejvíce fandíte vy?
