Najboljši obeti za baterije električnih vozil segajo od revolucionarnih kemijskih sestavov celic do brezžičnega polnjenja.
Pri električnih avtomobilih se pogosto postavlja več vprašanj kot je na voljo odgovorov, večina pa ji je namenjenih dosegu in času ter načinu polnjenja. A kljub temu razvoj baterijske tehnologije poteka naprej in cilj, da bo oskrba avtomobilov z elektriko podobna točenju goriva v rezervoarje avtomobilov z motorji z notranjim zgorevanjem, morda ni več tako daleč.
Baterije električnih avtomobilov so sestavljene iz več elektrokemijskih celic, ki določajo zmogljivost in napetost. Proizvajalci in dobavitelji še naprej eksperimentirajo z različnimi kemikalijami, da bi ugotovili, katere delujejo najbolje.
Baterije s trdno namesto tekoče kemije (SSB)
Te vsebujejo trdno kemijo celic namesto običajne tekoče in so sestavljene iz močnih kemičnih spojin, kot so sulfidi in oksidi. Pri tem velja, da se izboljšuje način gibanja nabitih ionov skozi baterijo, kar pomeni učinkovitejše shranjevanje in sproščanje energije. V teh baterijah bi lahko potencialno podvojili gostoto energije v primerjavi s trenutnimi običajnimi baterijami. Rezultat je preprost: več moči, večji doseg in krajši časi polnjenja – v ohišju, ki je lažje in manjše od tistih, ki so trenutno v uporabi.
Tekoče agregatne baterije so tudi eden od razlogov, zakaj je požare v električnih avtomobilih tako težko pogasiti, saj uporabljajo vnetljivo tekočo elektrolitno snov. Zamenjava s trdno snovjo samodejno zmanjša tveganje za požar in s tem izboljša varnost. Težava je v tem, da so baterije SSB za avtomobile še vedno daleč. Proizvajalci, kot sta Hyundai in Toyota, jih raziskujejo že vrsto let, vendar so naleteli na težave s stroški materiala, obstajajo pa tudi vprašljivi znaki glede življenjske dobe in trajnosti.
Postaja za menjavo baterij
Takšen način uporabe baterij je precej zanimiv, gre za menjavo izpraznjene baterije za popolnoma napolnjeno. Tehnologija je še vedno v zgodnji fazi razvoja, vendar bi se lahko izkazala za resnično prelomnico pri skrajšanju časa polnjenja električnih vozil na le nekaj minut. Da bi delovala, potrebuje široko uporabo in namenske polnilne postaje s sistemi čakalnih vrst, ki zagotavljajo hitro in učinkovito menjavo.
Postopek bi izgledal nekako takole: na postajo bi prispeli z električnim avtomobilom, najverjetneje bi si prostor rezervirali vnaprej prek aplikacije. Nato bi se zapeljali na odobreno parkirišče in vozilo postavili znotraj določenega prostora. Več robotov bi dvignilo avtomobil, odstranilo vse komponente, potrebne za dostop do baterije, in opravilo menjavo. Avtomobil bi nato spustili nazaj v začetni položaj in lahko bi nadaljevali svojo pot.
Nekatera podjetja so že začela uvajati takšne postaje, vključno z Niom in Stellantis (prek Fiata). V nekaterih državah kot sta Kitajska in Indija, te postaje že obstajajo in podpirajo številne tipe vozil. Na zahodni polobli so že v teku poskusi, pri čemer bodo tehnologijo najprej začeli uporabljati električni taksiji in električni dostavniki
Infrastruktura za brezžično polnjenje električnih vozil
Tukaj bi lahko bilo več možnosti, najverjetnejša pa je, da bodo na parkiriščih in dovozih nameščene brezžične polnilne plošče. Porsche se dejansko pripravlja na uvedbo te funkcije s svojim novim Cayenne Electric, ki naj bi postal prvi model na trgu s programsko opremo za brezžično polnjenje in talno polnilno ploščo kot dodatno opremo. Če bo uspešno, bi se lahko brezžično polnjenje od tam precej hitro uveljavilo.
Tehnologija deluje podobno kot brezžično polnjenje pametnih telefonov: polnilne plošče ali paneli bi bili nameščeni na ali pod cestno površino; bakrene tuljave v notranjosti ustvarjajo magnetno polje, ki proizvaja tok, ki se ujema s tokom tuljav pod mimovozečim električnim avtomobilom. Seveda bi se tam lahko polnili le avtomobili z ustreznimi tuljavami.
Prednosti brezžičnega polnjenja so v tem, da ni treba ustaviti in baterijo bo mogoče ponovno napolniti v bližini cilja. Neizogibno je treba najprej premagati nekaj ovir, opremljanje cest bi povzročilo ogromne strošek, učinkovitost in natančnost tuljav pa bi lahko bili nedosledni, če ne bi bili pravilno vzdrževani. Obstajajo lahko tudi varnostni in praktični pomisleki, zaradi česar je Porschejev pristop k polnjenju med parkiranjem bolj verjeten.
Strukturne baterije za električna vozila
Eden od razvojnih projektov, ki bi se lahko pojavil v naslednjih nekaj letih, so strukturne baterije, ki so zgrajene od temeljev in so del strukture vozila. Trenutno so baterije običajno neodvisne komponente z lastnim okvirjem in prostorom za delovanje. S strukturnimi baterijami bi postale eno z okvirjem avtomobila.
Strukturne baterije bi pomagale zmanjšati skupno težo električnega vozila, kar bi lahko vodilo do večje učinkovitosti in boljše zmogljivosti. Dobili bi tudi več notranjega prostora, oblikovalci bi lahko imeli še večjo ustvarjalno svobodo, lahki električni športni avtomobili in športni kombilimuzine pa bi lahko dejansko postali resničnost.
Baterije v obliki rezil
Rezilaste celice so oblika konfiguracije baterije, kjer se uporabijo dolge, tanke celice in so nameščene druga ob drugi v ravni razporeditvi, torej v obliki rezila. Gre za bolj kompaktno postavitev kot tisto, kar bi našli v večini že obstoječih električnih vozil, in omogoča, da skozi baterijo prehaja večja količina toka pri nižji temperaturi.
Poleg večje energijske gostote in izboljšane varnosti naj bi ploščate baterije omogočale več kot 5000 ciklov polnjenja. Glede na to, da je večina trenutnih baterij za električna vozila zasnovanih za do 2000 ciklov polnjenja, gre za znatno izboljšanje življenjske dobe.
Kitajski proizvajalec avtomobilov BYD je bil prvi, ki je v svoje avtomobile uvedel ploščate baterije, in sicer že leta 2020, in se od takrat uporabljajo v modelih, kot so Atto 3, Dolphin in Seal. Leta 2023 je BYD začel dobavljati tudi Tesli ploščate baterije za Model Y, od takrat pa jih dobavlja tudi Fordu, Mercedesu in Toyoti za različne namene.
BYD naj bi letos predstavil tudi svojo drugo generacijo ploščatih baterij, širša uporaba pa bo na voljo leta 2026. Po navedbah virov bodo imele te baterije ocenjeno na 30 % večjo energijsko gostoto kot prva generacija. Druge ključne izboljšave vključujejo 10–80 % hitrosti polnjenja v samo 15 minutah, 10 % večjo učinkovitost in do 20 % zmanjšanje skupnih stroškov.
