Životnosť batérií elektromobilu je zásadnou otázkou, ktorú si v súčasnosti kladú všetci majitelia aj záujemcovia o elektrické auto. Výmena akumulátorov je totiž extrémne drahá a ide o strašiaka aj napriek tomu, že väčšina automobiliek dáva na akumulátor minimálne 8-ročnú záruku. Revolúciu ale onedlho môže priniesť Tesla. Jej nový patent odhalil plány na batériové články so životnosťou až 100 rokov, informuje Electrek.

V súčasnosti sa v elektromobiloch najčastejšie využívajú LFP batérie (lítium-železo-fosfát) alebo NMC batérie (nikel-mangán-kobalt). Každé zloženie je výhodné v niečom inom, LFP batérie majú lepšiu životnosť, no NMC batérie sa pýšia vyššou energetickou hustotou.

To najlepšie „z oboch svetov“?

Tesla v roku 2016 založila v spolupráci s Univerzitou v Halifaxe centrum na vývoj batérií a zdá sa, že táto spolupráca prináša prvé ovocie. Nový batériový článok, ktorý nesie označenie Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O2 má byť výhodnou alternatívou k článkom LiFePO4, ktoré sa dnes používajú pri mnohých elektromobiloch.

Táto batéria by mala disponovať vysokou energetickou hustotou, vďaka čomu môže byť menšia a ľahšia, prípadne ponúkne vyšší dojazd pri zachovaní rozmerov a váhy súčasných batérií. Zároveň disponuje naozaj ohromnou životnosťou, ktorú v štúdii odhadujú až na 100 rokov.

Rovnaký výskum ďalej popisuje, že nové jednokrištáľové batériové články NMC532 pracujú s napätím 3,8 V. Pri takejto voltáži majú vyššiu energetickú hustotu než bežné LFP batériové články a zároveň majú výrazne vyššiu životnosť pri teplotách od 40 °C do 70 °C.

Spomínaná životnosť 100 rokov je dosiahnuteľná, ak by sa teplota batérie počas nabíjania regulovala na 25 stupňov Celzia. Kľúčovým prvkom novej batérie je pritom elektrolyt, ktorý pozostáva z lítiových solí.

Revolučné batérie sú skutočne na dosah

Na novej generácii batérií pracujú takmer všetci. Automobilky, startupy či veľké batériové spoločnost –, každý chce priniesť skutočnú revolúciu v elektrických autách. Novú generáciu batérií dostane napríklad elektrické „Géčko“ od Mercedesu.

Revolúciu chce priniesť aj firma Solid Power, ktorá nevyvíja iba nový typ batériových článkov, ale celú platformu. Tekutý elektrolyt na báze sulfidu je možné kombinovať s anódami, ktoré sú buď z kovov lítia, alebo na báze vysokého obsahu kremíka. V kombinácii s nimi sa teda môžu používať už dobre známe a v súčasnosti využívané katódy lítia, niklu mangánu a kobaltu.

Kombináciou vyššie spomenutých katód s kremíkovou anódou a tekutým elektrolytom sľubuje nárast energetickej hustoty na 390 Wh/kg. Súčasné batérie Tesly či spoločnosti Panasonic, ktoré sú považované za tie najlepšie na trhu, majú energetickú hustotu na úrovni 260 Wh/kg, nárast by tak predstavoval takmer 50 %.

Ak sa použije lítiová anóda, nárast energetickej hustoty je vyšší až o 69 % (na 440 Wh/kg). Pre lepšiu predstavu, spoločnosť Solid Power reprezentuje čísla na príklade, kedy by ich nový typ batérie disponoval kapacitou 77 kWh rovnako, aká sa aktuálne používa pri elektromobiloch na koncernovej platforme MEB automobilky Volkswagen.

V prvom rade by bola takáto batéria s rovnakou kapacitou až o 44 % menšia a jej objem by bol 184 litrov miesto súčasných 329 litrov. Výrazne by klesla aj hmotnosť. Kým pri použití kremíkovej anódy batéria váži 304 kg, pri použití lítiovej anódy dokonca iba 269 kg. Vďaka nižšej hmotnosti by sa pochopiteľne zvýšil aj dojazd o 14 až 16 %. Dôležitým faktorom je, že rýchlosť nabíjania sa nijako neovplyvní a zodpovedá hodnotám súčasných batérií.

Čo je ale najdôležitejšie, batéria nového typu by stála 6545 dolárov, teda asi 5350 €, zatiaľ čo v súčasná 77 kWh batéria pre VW stojí 10 934 dolárov, teda takmer 8950 €.