Elektryfikacji motoryzacji już raczej nie da się zatrzymać. A fakt ten mocno zachęca naukowców do pracy. Zespół stworzony w ramach projektu Mobile Energy Storage Systems ogłosił właśnie, że już niedługo zaprezentuje rewolucyjną baterię samochodową. Ogniwo nowego typu ma mieć powiększoną pojemność energetyczną. W ten sposób pozwoli autu elektrycznemu na pokonanie nawet 1000 kilometrów na jednym ładowaniu!
Mobile Energy Storage Systems to niemiecki projekt powołany do pracy nad bateriami wykorzystywanymi w przemyśle motoryzacyjnym. Zespół, któremu dowodzi Mareike Wolter, już jakieś trzy lata temu wpadł na pomysł zbudowania ogniwa, które zdecydowanie zwiększy swoją pojemność energetyczną. Początki pracy nad akumulatorem nowego typu były niewinne. Naukowcy zebrali się na burzy mózgów. Wymieniali się kolejnymi koncepcjami i dyskutowali nad ich technologicznymi postawami. Najbardziej do przodu zespół pchnęła współpraca, którą udało się nawiązać z Teslą.
1000 km na jednym ładowaniu – wzorem bateria z Tesli
Amerykański producent udostępnił niemieckim naukowcom wiedzę dotyczącą baterii montowanych w samochodach elektrycznych. Dla przykładu w Tesli Model S 100D użyty jest akumulator składający się z ponad 8 tysięcy ogniw. Jego rozmiary wynoszą 115 cm × 75,5 cm × 15,5 cm, podczas gdy pozwala on sedanowi na pokonanie nawet 540 kilometrów. Za sprawą informacji technicznych naukowcy otrzymali wzór, który w toku swojej pracy mogli udoskonalić. Jaki były założenia programu? Przy zachowaniu wielkości baterii stosowanych przez Teslę, chcieli zwiększyć ich pojemność energetyczną oraz sprawić, że samochód na jednym ładowaniu przejedzie nawet 1000 kilometrów.
Choć zadanie zbudowania wysokopojemnościowego akumulatora na bazie architektury stworzonej przez Teslę wydaje się zadaniem karkołomnym, niemieccy naukowcy mają pewien pomysł. Podczas badania baterii odkryli, że w każdej z 8 tysięcy cel ogniwo zajmuje zaledwie połowę powierzchni. Reszta przestrzeni jest wypełniona przez elementy konieczne do jego pracy. Główne wyzwanie stojące przed zespołem Mobile Energy Storage Systems polega zatem na znalezieniu sposobu zmniejszenia ilości lub wielkości elementów dodatkowych tak, aby ilość ogniw można było drastycznie zwiększyć.
Praca naukowców jest o tyle skomplikowana, że nie mogą wyłącznie zbudować baterii nowego typu. Muszą też mieć stuprocentową pewność, że jest ona w stanie pracować długofalowo i nie stworzy zagrożenia dla pasażerów samochodu elektrycznego. Poza tym dobrze powinni przemyśleć sposób podłączenia dużo bardziej skomplikowanego ogniwa do układu elektrycznego zamontowanego w aucie i wreszcie przed prezentacją nowych akumulatorów muszą sprawdzić czy rzeczywiście przekładają się one na zasięg oscylujący w granicy 1000 kilometrów.
Pojemność drogą do pełnej funkcjonalności e-aut
Zespół pracujący w ramach Mobile Energy Storage Systems doskonale wie o tym, że prace nad pojemnością akumulatorów są niezwykle ważne z punktu widzenia motoryzacji przyszłości. Producenci motoryzacyjni coraz mocniej stawiają na pojazdy bezemisyjne, a kierowcy coraz chętniej chcą je kupować. Jak na razie auta tego typu mają zasadnicze ograniczenie, a mianowicie zasięg. Możliwość pokonania nawet 500 kilometrów Teslą jest jak najbardziej wystarczająca, jednak wyłącznie podczas dojazdów do pracy czy weekendowych wypadów za miasto. Niestety nie sprawdzi się w trakcie rodzinnych wakacji.
A potwierdzają to statystyki. Według badania „Polak w drodze – wydatki kierowców” zleconego przez Santander Consumer Bank, 71 proc. kierowców w Polsce nie pokonuje rocznie więcej niż 20 tysięcy kilometrów. W przypadku 30 proc. przebieg w ciągu 12 miesięcy waha się między 10 a 20 tysięcy kilometrów. Przyjmując na potrzebę wyliczenia średniej górną granicę wychodzi na to, że przeciętny kierowca nad Wisłą nie przejeżdża każdego dnia więcej niż 54 kilometry.
Dodatkowo liczą się też pieniądze. Już dziś w sprzedaży funkcjonują auta elektryczne, które są stosunkowo tanie. Dla przykładu za Renault Zoe należy zapłacić około 90 tysięcy złotych, podczas gdy Nissan Leaf kosztuje minimum 128 tysięcy złotych. Niestety modele te oferują wyłącznie miejską przydatność z zasięgiem nieprzekraczającym 200 kilometrów. Dużo dalej na jednym ładowaniu pojedzie Tesla. Rekordowy Model S 100D może pokonać nawet 540 kilometrów na pełnym akumulatorze. W tym samym czasie producent wycenił sedana na minimum 121 700 dolarów. A to w przeliczeniu daje kwotę wynoszącą ponad 460 tysięcy złotych!
Uważnie z technologią – wszystko przez jej cenę!
Niemiecki zespół naukowców podczas prac nad ogniwem nowego typu musi zatem pamiętać o cenie technologii. Zbudowanie zbyt drogiego w produkcji akumulatora dającego autu elektrycznemu zasięg wynoszący nawet 1000 kilometrów, stanie się rozwiązaniem prowizorycznym. W teorii będzie ono w stanie zrewolucjonizować e-motoryzację. W praktyce pozostanie poza zasięgiem większości kierowców.
Zbudowanie przez zespół Mobile Energy Storage Systems ogniwa nowego typu byłoby ważnym krokiem na drodze dalszej popularyzacji samochodów elektrycznych. A e-auta cieszą się sporym zainteresowaniem już dziś. Według danych Międzynarodowej Agencji Energii (IEA) już teraz po drogach całego świata poruszają się minimum 2 miliony pojazdów zasilanych prądem, z czego 750 tysięcy sprzedało się tylko w zeszłym roku! Trend dynamicznie rosnącego zbytu według wszystkich przewidywań w najbliższych latach nie zatrzyma się. A zadecyduje o tym nie tylko rosnąca świadomość proekologiczna u kierowców.
Z roku na rok eksploatacja samochodu elektrycznego będzie się wiązać z coraz większymi korzyściami finansowymi. Poza systemem dopłat, który staje się normą w krajach Europy Zachodniej, właściciele aut napędzanych prądem będą mogli liczyć na liczne ulgi. W części miast będą mieli możliwość wjechania do centrum bez konieczności wnoszenia opłaty, a w części w ogóle otrzymają taką możliwość, bowiem ruch spalinowy zostanie wycofany. Poza tym już dziś stosowane są taryfy, w których samochody elektryczne są zwolnione m.in. z opłat za parkowanie.
Oczywiście zbudowanie ogniwa zwiększającego zasięg samochodu elektrycznego nie wyczerpuje listy wszystkich zadań do wykonania. Aby auta zasilane prądem miały szansę na pełną użyteczność i sprawdziły się w każdych warunkach, konieczne jest budowanie szerokiej sieci stacji doładowujących. A w szczególności punktów dysponujących szybkimi ładowarkami rozlokowanych przy głównych szlakach drogowych. W ten sposób nawet podczas dalekiego wyjazdu kierowca będzie mógł zjechać na stację i w czasie, w którym wypije kawę czy zje kanapkę, akumulator w jego samochodzie zostanie doładowany, a zasięg wydłuży się.
