Rýchlosť nabíjania elektromobilov je aktuálne jedným z najviac limitujúcich faktorov. Odporcovia elektromobility sa častokrát ohrádzajú, že pokiaľ elektrické auto nenabijú rovnako rýchlo, ako natankujú plnú nádrž do spaľováku, nebude pre nich takéto auto zaujímavé. Zhruba 5-minútové nabíjacie časy sú ale veľmi blízko a na ich dosiahnutie môže pomôcť aj technológia NASA, informuje InsideEVs.

Dosiahnuť vysoké nabíjacie výkony pri elektromobiloch v podstate nie je až taký problém. Stačí zvýšiť prúd, ktorý prechádza káblami, čo zvyčajne vyžaduje hrubší kábel.

Hrubé káble by však boli drahé a manipulácia s nimi by bola náročná, takže je aktuálne najlepším riešením posielať vyšší prúd primerane hrubými káblami.

Toto riešenie ale vyvoláva niekoľko komplikácií, jednou z nich je silné prehrievanie nabíjacieho kábla. Práve s týmto problémom by ale mohla pomôcť technológia chladenia, ktorú využíva aj NASA.

Efektívne odvádzanie tepla

Ako v článku informuje EVANNEX, NASA pracuje na novom revolučnom systéme odvádzania a regulácie tepla FBCE (Flow Boiling and Condensation Experiment).

Ten funguje na princípe toho, že zariadenia produkujúce teplo sú namontované pozdĺž stien prietokového kanála, do ktorého sa vháňa tekuté chladivo.

Pri zahrievaní zariadení na stenách sa zvyšuje teplota aj vo vnútri chladiaceho kanála, na stenách začnú kondenzovať malé bublinky, ktoré rýchlo odvádzajú teplo. Na stenách chladiaceho kanála sa neustále kondenzujú nové bubliny a celý proces sa dookola opakuje.

Účinnosť tohto systému je podľa NASA výrazne vyššia v porovnaní s inými súčasne používanými technológiami chladenia. Technológiu už tím inžinierov využil aj pri nabíjaní elektromobilov.

Nabíjacím káblom preháňali nevodivú chladiacu kvapalinu. Bezpečne dokázali dosiahnuť prúd pretekajúci káblom až 2 400 ampérov, čo je zhruba 5-krát viac, než je bežné pri súčasných ultrarýchlych nabíjačkách.

Len pre porovnanie, aktuálne najvýkonnejšia komerčná UFC nabíjačka Terra 360, ktorá dokáže elektromobily nabíjať výkonom maximálne 360 kW, dokáže dodávať prúd do 500 ampérov.

S použitím technológie od NASA by sme vedeli takúto nabíjačku vylepšiť na výkon okolo 1 800 kW, čo by elektromobil s batériou okolo 60 kWh nabilo z 0 na 100 % už za 2 minúty. Samozrejme hovoríme o dokonalých podmienkach a predpokladáme, že elektromobily budú schopné sa týmto výkonom nabíjať, čo aktuálne nedokážu.

Nabíjanie v megawattoch v komerčnej prevádzke

Tie najlepšie nabíjačky súčasnosti dokážu elektromobily nabíjať výkonom okolo 350 kW, no pomocou štandardu MCS sa zvládnu elektrické vozidlá nabíjať výkonom neuveriteľných 3 750 kW, teda 3,75 MW.

Nový štandard totiž umožňuje vysoký prietok prúdu až 3 000 A pri napätí do 1 250 V. Ak si to prepočítame „na drobné“ tak za minútu na takejto nabíjačke by si dokázal do batérie natlačiť až 62,5 kWh energie, čo je maximálna kapacita väčšiny dnešných elektromobilov strednej triedy.

Za 5 minút na nabíjačke by si dokázal dobiť cez 300 kWh energie. Do prevádzky by sa prvé takéto nabíjačky mohli dostať už v roku 2024. Teraz už ale zrejme začínaš tušiť, pre koho je nový štandard určený.

Elektromobilita v nákladnej doprave dostáva zelenú

Nový nabíjací štandard MCS je vyvinutý predovšetkým na nabíjanie vozidiel nákladnej dopravy. Elektrické ťahače už dnes disponujú masívnymi batériami s kapacitou vysoko cez 300 kWh. Ich nabitie prostredníctvom súčasných nabíjačiek trvá rádovo niekoľko hodín, no pomocou nového štandardu by mohlo plné nabitie elektrického ťahača klesnúť aj pod 10 minút.

Vyvinúť nabíjací konektor je však jedna vec. Tá druhá, nemenej podstatná, je výroba batérií, ktoré sa dokážu tak rýchlo nabíjať bez toho, aby došlo k ich poškodeniu. Na tom už ale pracuje niekoľko spoločností a startupov.

Zároveň si treba uvedomiť, že takáto nabíjačka je teoreticky schopná spotrebovať až 3,75 MW každú hodinu. To je už naozaj obrovský odber, no aj napájanie takto výkonnej nabíjačky by sa dalo veľmi elegantne vyriešiť.

Napríklad moderná veterná turbína disponuje inštalovaným výkonom až 12 MW, takže pri ideálnom vetre by dokázala takáto jedna veterná turbína napájať až 4 takéto nabíjačky pre nákladné vozidlá.