19.08.2020

Elektromobil nabitý za 15 minút? Kľúčom je pevný elektrolyt

Nabíjanie a vybíjanie elektromobilov je ich najväčší problém. Nabíjajú sa pomaly, vybíjajú rýchlo. Autá sa však postupne zlepšujú.

Počas tohto roku sa množia správy o prelome rôznych výskumných tímov, spoločností. Výsledky sľubujú rýchly nástup nových batérií a ešte rýchlejšie nabíjanie, pomalšie vybíjanie a vyššiu energetickú hustotu. Svoju trošku pozornosti chce získať aj Toyota. Má na to právo. Aj keď sa zdá, že značka s elektromobilitov otáľa, už roky vo veľkom investuje. Nielen do vývoja elektrifikovaných vozidiel. Veď na nich pracuje už 23 rokov a architektúrou i vlastnosťami v reálnych podmienkach je najďalej. Pracuje na vývoji nových technológí a investuje aj napríklad do lítia ako najcennejšieho komponentu celého elektrifikačného bláznovstva. Tento rok začínajú prichádzať prvé EV výsledky. 

Toyota tento rok predstavila elektrifikovanú verziu modelu C-HR. C-HR EV má 54,3 kWh batérie, dojazd 400 km podľa NEDC cyklu a motor s výkonom 150 kW (205 k), ktorý disponuje krútiacim momentom 300 Nm. Zatiaľ je tento elektromobil dostupný iba v Ázii, no do roku 2025 bude mať Toyota celkovo 10 čisto elektrických automobilov, z toho bude 6 globálnych modelov. 

Pre väčšie uplatnenie čistých elektromobilov je pre značku ako Toyota a v konečnom dôsledku aj pre užívateľa žiaduce, aby sa technológia dostane na úroveň, ktorá nebude zákazníkov nútiť výrazne meniť svoje zaužívané spôsoby.

Tou žiadanou technologickou úrovňou je pevný elektrolyt a doslova "vychytanie" jeho múch. Japonská spoločnosť plánuje uviesť nové riešenie na trh v roku 2025. Už dnes má v rukách funkčný prototyp batérie s lítium-iónovou batériou s pevným elektrolytom (solid-state).  

V rozhovore pre Automotive News sa viceprezident  Toyoty Keiji Kaita vyjadril, že spoločnosť už vyvinula funkčný prototyp takejto batérie a jej úplné nabitie trvá 15 minút. Vozidlo vybavené batériou mali predstaviť počas tohtoročných Olympijských hier v Tokiu, ktoré boli presunuté kvôli pandémii na rok 2021. Toyota, ktorá nemá vo zvyku uvádzať na trh výrobky bez dôkladného testovania, má v úmysle začať s predajom áut vybavených batériami so stálym elektrolytom až za päť rokov. Dovtedy musia Japonci zabezpečiť svojmu vynálezu bezpečnosť, trvanlivosť a odolnosť pri častom nabíjaní. 

Aby sme prekonali obmedzenia súčasného prototypu, testujeme rôzne konfigurácie anódy a iných materiálov.  Snažíme sa  viacerými spôsobmi odstrániť nedostatky, ktoré sa doteraz objavili,” povedal Keiji Kaita.

Lítium-iónové batérie so stálym elektrolytom sa nabíjajú rýchlejšie, zvyšujú dojazd elektromobilov a majú vyššiu hustotu energie ako v súčasnosti používané lítium-iónové batérie. Toyota skúma toto riešenie spolu so spoločnosťou Panasonic. Vedci z oboch spoločností sa zameriavajú na síru ako aktívny elektródový materiál, ktorý uľahčí prenos iónov medzi elektródami. Ich úlohou je objaviť elektrolyt, ktorý sa nebude počas nabíjania a vybíjania deformovať. 

Keiji Kaita zdôrazňuje, že ďalší prelom vo vývoji novej batérie môže byť výsledkom zmeny dizajnu alebo použitia nových materiálov. Takisto je potrebné vyriešiť problém so škálovateľnosťou, aby bolo možné spustiť hromadnú výrobu. Keď sa to podarí, čaká nás ďalšia revolúcia – nielen na trhu  s hybridmi a elektromobilmi, ale aj v energetike a oblastiach mobilných zariadení a spotrebnej elektroniky.

Zaujímavé je, že o príchode batérií s pevným elektrolytom (buď lítium-iónových alebo iných) sa pred tromi rokmi hovorilo ako o veci roku 2022. Dnes sa o bezpečnom a funkčnom riešení spomína rok 2025? Buď Toyota riskuje, že premrhá ďalší čas, alebo to s tým svätým grálom elektromobility nie je až také ružové. Zdá sa, že elektromobily budú mať ešte s batériami istý čas problém... 

Komentáre k článku