Ako dlho trvala vaša posledná návšteva čerpacej stanice? Tri minúty? Päť minút? Zrejme vám to ani nenapadlo. Pre majiteľov elektromobilov je to však iný príbeh. Rýchle nabitie akumulátora elektromobilu má totiž značne odlišný priebeh od čerpania paliva do nádrže. Tému priniesol portál insideevnews.
Vyžaduje si to veľkú dávku energie do lítium-iónových batériových článkov náchylných na prehriatie a nekontrolované chemické reakcie. V dôsledku toho je rýchle nabíjanie v skutočnosti dosť pomalé. Zjednodušene povedané, obvykle hovoríme o 20 minútach až hodine na nabitie, v závislosti od schopností konkrétneho vozidla, nabíjacej stanice a vonkajších podmienok.
Jednou z vecí, ktorá by mohla pomôcť popularizácii elektromobility je práve zrýchlenie nabíjania. Dobrou správou je, že výskumníci, automobilky a startupy v oblasti batérií rýchlo napredujú, aby skrátili časy nabíjania na príjemnejších 10 minút. Dostať sa do bodu, keď nabitie batérie elektromobilu prebieha rovnako rýchlo ako naplnenie spaľovacieho auta benzínom – povedzme za päť minút – to sa tak skoro nestane.
Rýchle nabíjanie. Prečo je komplikované?
Bleskurýchlej utópii nabíjania stojí v ceste niekoľko prekážok. Aby ste im porozumeli, musíte pochopiť základy fungovania batérií. Na základnej úrovni lítium-iónové batériové články ukladajú a uvoľňujú energiu pomocou nabitých častíc (lítiové ióny), ktoré prúdia medzi kladnou elektródou (anóda) a zápornou elektródou (katóda).
Pripojenie batérie ku zdroju energie posiela ióny putujúce smerom k anóde, ale pokiaľ by sa to malo diať veľmi rýchlo, bolo by to skôr na škodu než na úžitok. V tom lepšom prípade by to mohlo viesť k zníženiu kapacity batérie a skráteniu jej životnosti, v tom horšom sa môže všetko zničiť. V extrémnych prípadoch môže lítiové pokovovanie spôsobiť skraty a prudké požiare batérie.
Hyundai Ioniq 6 dokáže doplniť svoju batériu z 10 % až 80 %, čo zodpovedá približne 322 km dojazdu, za 18 minút. Kalifornský startup Lucid Motors tvrdí, že jeho drahá luxusná limuzína Air dokáže zvýšiť dojazd o 322 km dokonca za 12 minút.
Mohlo by vás zaujímať:
- Aké elektromobily nás čakajú v roku 2024? 1. diel
- Aké elektromobily nás čakajú v roku 2024? 2. diel
- Slovensko schválilo investičnú pomoc pre veľkú automobilku. Vyrábať začne dva nové elektromobily
Kľúčom k urýchleniu je nájsť spôsoby, ako umožniť lítiovým iónom voľnejšie sa pohybovať vo vnútri batérie bez toho, aby došlo k prílišnému zásahu do energetickej hustoty samotnej batérie. Zatiaľ si nemôžete kúpiť žiadne auto, ktoré by sa tak rýchlo nabíjalo, ale takéto elektromobily čoskoro prídu.
Zvýšia sa predaje elektromobilov?
Rýchlejšie a pohodlnejšie nabíjanie bude kľúčovou hnacou silou pre ďalšiu vlnu rozšírenia elektromobility. Niektorí ľudia totiž nie sú spokojní s rýchlosťou nabíjania elektromobilov. Dnešná priemerná relácia rýchleho nabíjania trvá 31 minút. Vodiči z toho nie sú práve nadšení, najnovšie ohodnotili svoju spokojnosť s rýchlosťami rýchleho nabíjania na 609 bodov na 1 000 bodovej stupnici. Aj keď sa nabíjacie siete zlepšili a vozidlá sa stali technologicky vyspelejšími, skóre spokojnosti sa za posledné dva roky paradoxne znížilo.
Dnešné najvýkonnejšie nabíjacie stanice dokážu dobiť stredne veľkú batériu na 100% približne za 10 minút. Sú to samotné batérie, ktoré nezvládajú taký prílev energie za tak krátky čas. Rýchlonabíjacia infraštruktúra je už dnes k dispozícii, len sa vo veľkej miere nevyužíva. Už dnes existuje prototyp článkov, ktoré sa dokážu dobiť na 80 % za menej ako 10 minút. Ide o technológiu, ktorá využíva ultratenkú niklovú fóliu na predhriatie batérií na 60 stupňov Celzia pred nabíjaním. Zabraňuje sa tak pokovovaniu lítiom a umožňuje lepšie odvádzanie tepla.
Izraelský startup StoreDot vyvinul batériové články, ktoré sa dokážu nabiť z 10 % až 80 % za 10 minút pomocou anódy vyrobenej z kremíka, a nie bežného grafitu. Táto technológia, nazývaná 100in5 (označuje dojazd 100 míľ (161 km) za päť minút), bude poháňať sedan Polestar 5. Toto vozidlo bude uvedené na trh v roku 2026. Ak bude pripravené včas, spoločnosť môže vymeniť chémiu novej generácie, 100in4, uviedol CEO StoreDot, Doron Myersdorf.
10-minútové nabitie na 80 % posúva hranice našej súčasnej nabíjacej infraštruktúry. Skrátenie dobíjania na päť minút je teoreticky možné, tvrdia odborníci, ale vyžadovalo by to inštaláciu verejných nabíjačiek, ktoré dokážu poskytnúť zhruba dvojnásobok výkonu dnešných najsilnejších jednotiek. Tie sú dimenzované na 350 kilowattov a ani dnes nie sú veľmi rozšírené. Očakáva sa, že 700-kilowattové verejné nabíjačky budú v budúcnosti samozrejmosťou, no vývoj infraštruktúry nebude rýchly ani jednoduchý.
