Pondělí 26. února 2024, svátek má Dorota
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pondělí 26. února 2024 Dorota

Grafen a sodík všechno změní. Spásné rychlonabíjení elektroaut kutí v Číně

Baterie, jejichž dobití zabere téměř stejnou dobu jako tankování auta se spalovacím motorem, je snem konstruktérů automobilek i zákazníků. V Číně se prý tato vize splní již za měsíc. Má to ale háček…
První stanice vysokorychlostního nabíjení značky GAC Aion s občerstvovacím...

První stanice vysokorychlostního nabíjení značky GAC Aion s občerstvovacím salonkem byla otevřena v dubnu na letišti Shanghai Hongqiao. | foto: GAC

Baterie jsou alfou a omegou elektromobilů, jejich nejdůležitější a také nejdražší součástí. Mají vliv na hmotnost a prostornost auta, jeho dojezd i dobu dobíjení. A samozřejmě také na cenu. Konkurenční boj sílí, neboť takto lze získat nezanedbatelnou konkurenční výhodu.

Výrobci usilovně hledají převratné materiály a technologie, které by zajistily kratší čas nabíjení a vyšší hustotu energie v bateriích. V hledáčku jsou navíc lacinější a dostupnější materiály, než je stále dražší lithium a další drahé kovy.

Čína v čele pelotonu

Současným standardem u elektromobilů jsou lithium-iontové trakční akumulátory. Ty za uplynulou dekádu udělaly velký pokrok. Jsou stále efektivnější a jejich cena za tu dobu klesla téměř o devadesát procent. Přesto stále tvoří největší část ceny nových elektromobilů, které i kvůli tomu dosud nejsou rentabilní.

Zatímco v případě spalovacích motorů měla dlouhodobě výrazně navrch Evropa, USA a později Japonsko, tak v případě trakčních akumulátorů jede v čele Asie, zejména Čína a Jižní Korea. Řada nových patentů a výrobců dnes pochází právě z někdejší říše středu, která má pod kontrolou dodávky téměř pro všechny součásti baterií (čtěte víc).

Velké světové automobilky proto investují přímo do čínských výrobců, aby si zajistily dodávky v budoucnosti, a tento trend tedy vlastně ještě posilují. Konkurenční boj sílí a naskakování do plně rozjetého vlaku by se již nemuselo podařit. Nedostatkové čipy jsou toho nejlepším důkazem.

Továrny na baterie v Číně mají mít do roku 2025 maximální výrobní kapacitu přibližně 1,1 terawatthodiny za rok, tedy téměř dvojnásobek kapacity zbytku světa.

V září začne čínská automobilka GAC vyrábět elektromobil Aion V s grafenovými bateriemi, které se ve špičkové verzi 6C zvládnou nabít z 0 na 80 % za 8 minut.

Lithium-iontové akumulátory tedy před sebou mají ještě dlouhou budoucnost, již se ale rodí nové, vyspělejší baterie, které umožní průlom v této oblasti. A přišli s nimi Číňané. 

Společnost GAC oznámila, že již v září začne vyrábět automobil s přelomovou špičkovou grafenovou baterií, která má nabídnout dlouhý dojezd a ultrarychlé nabíjení se zázračnými schopnostmi. Firma CATL pro změnu oznámila levnou sodíko-iontovou baterii. A další firmy pracují na akumulátorech s pevným elektrolytem, které mají vyšší hustotu energie než Li-ion baterie. Například Toyota by je chtěla nabízet ve svých vozech již za dva roky.

Elektrický fičák

Pozdvižení nejen v autobranži, ale i u výrobců elektroniky obecně vyvolalo oznámení čínské společnosti GAC (Guangzhou Automobile Corporation), že v září začne vyrábět elektromobil Aion v s grafenovými bateriemi, které se ve špičkové verzi 6C zvládnou nabít z 0 na 80 procent za 8 minut a v provedení 3C za 16 minut. 

Baterie se nabíjejí tak rychle, že se v podstatě jedná o jakýsi superkondenzátor. Číňané slibují dojezd až 1 000 kilometrů, u slabší pak 500 kilometrů. S nejvyšší pravděpodobností se jedná o údaj podle normy NEDC, tedy méně realistický než WLTP, ale i tak jsou to hezká čísla. Výkon elektromotoru u špičkové verze bude 150 kilowattů.

Grafen je supertenká, pouze jeden atom tlustá forma uhlíku, strukturou podobná grafitu. Je mnohem tenčí než papír, ale přitom je až dvěstěkrát pevnější než ocel.

Čínský koncern GAC se již loni pochlubil patentem na levnou výrobu baterií z grafenu, letos v lednu oznámil, že má baterii kompletně vyvinutou a po nedávných úspěšných testech v náročných podmínkách jeho zástupci v rámci takzvaného Aion Technology Day koncem července ukázali baterii v praxi.

Ještě při 80procentní kapacitě šlo nabíjet obřím výkonem 481 kilowattů. Pro tento čínský elektromobil jsou tedy i ty nejrychlejší dobíjecí stanice z evropské sítě Ionity s maximem 350 kilowattů pomalé. I v Číně bude zatím problém využít plného nabíjecího výkonu. Superrychlé nabíječky značky GAC Aion pro rekordně krátké nabíjení se mají teprve začít stavět. Zatím první s občerstvovacím salonkem byla otevřena v dubnu na letišti Shanghai Hongqiao. Do roku 2025 má být v celé Číně vybudováno víc než dva tisíce lokalit pokrývajících tři sta měst.

Vývojáři GAC tvrdí, že takto rychlé nabíjení nebude mít negativní dopad na životnost baterie. Ta je údajně v ideálních podmínkách jeden milion kilometrů. Dosavadní zkušenosti s bateriemi však nabádají k obezřetnosti. Uvidíme, jak bude vypadat realita.

Grafen do každé rodiny

Grafen je supertenká, pouze jeden atom tlustá forma uhlíku, strukturou podobná grafitu. Je mnohem tenčí než papír, ale přitom je až dvěstěkrát pevnější než ocel. Ve srovnání s nejlepšími dnešními Li-ion bateriemi má grafenová baterie pětkrát větší hustotu energie (cca 280 Wh/kg).

Zázračný grafen je i velmi lehký – jeden metr čtvereční váží jen 0,77 miligramu. Tento materiál je velmi účinným vodičem elektrického proudu a tepla. Je stabilní, ale také pružný a flexibilní. Baterie s grafenem navíc nepotřebuje žádné vzácné prvky a nemá problémy ani s příliš vysokými teplotami. Protože se jedná o součást uhlíku, který se nachází v přírodě, jeho použití je tedy oproti lithiu ekologické. To zní téměř jako rajská hudba.

Díky dvoudimenzionální struktuře, ve které jsou atomy uhlíku pospojovány do tvaru včelího úlu, disponuje grafen zajímavými vlastnostmi, které se dají využít v řadě průmyslových odvětví. Například pro elektroniku, senzory, displeje, uskladnění energie, ale může být využit i v potravinářství či ve sportovních potřebách. Zcela jistě grafen ovlivní také vývoj mobilních telefonů. Například Huawei si patentoval funkční grafen, který mu pomůže s účinnějším chlazením telefonů.

Vrstvy uhlíku o tloušťce jednoho atomu navíc mohou absorbovat rány, které by prorazily ocel. Grafen také funguje dvakrát lépe než tkanina, která se používá v neprůstřelných vestách. Baterie z tohoto materiálu mohou být tak malé, že by je bylo možné všít do oblečení nebo dokonce umístit pod kůži.

V automobilovém průmyslu jako první použil grafen britský malosériový výrobce BAC pro zadní blatníky jednomístného modelu Mono. Jednalo se však jen o marketingovou záležitost.

V automobilovém průmyslu jako první použil grafen britský malosériový výrobce BAC pro zadní blatníky svého jednomístného modelu Mono.

Grafen objevili v roce 2004 vědci ruského původu Andre Geim a Konstantin Novoselov, kteří působí na univerzitě v Manchesteru. O šest let později za to obdrželi Nobelovu cenu za fyziku. Na bateriích s grafenem ale pracují i jiní. Například australská společnost Graphene Manufacturing Group (GMG) z Brisbane plánuje začít vyrábět do tří let pro auta grafen-hliník-iontové baterie.

A nyní vyzkoušíme, jak reaguje sodík

Trochu jinou cestou se rozhodla jít společnost CATL, světový lídr v oblasti baterií, která pro změnu vyvinula baterii nahrazující lithium sodíkem. Její energetická hustota je sice zatím jen 160 až 200 Wh/kg, což zaostává za 250 až 300 Wh/kg nejlepších současných lithiových baterií pro elektromobily, je ale mnohem levnější. Na-ion baterie je také méně nebezpečná v případě požáru, což rozhodně není nezanedbatelná vlastnost. To zní velmi dobře, ještě prý ale bude třeba zapracovat na zmenšení článků. CATL přitom počítá s tím, že v takzvaném battery-packu se budou sodíko-iontové baterie rovněž kombinovat s lithium-iontovými články tak, aby se zúročily výhody obou řešení.

Zatímco cena lithium-iontové baterie se pohybuje někde mezi 100 a 137 dolary za kilowatthodinu, Číňané uvádějí, že u nové sodíko-iontové technologie to má být jen necelých 40 dolarů. Oproti Li-ion akumulátorům má baterie společnosti CATL, která spolupracuje třeba s automobilkami Hyundai a Tesla, poskytnout lepší termické vlastnosti a nabít na 80 procent kapacity ji bude možné již za 15 minut. Zda je to opravdu realita, se ale dozvíme až v roce 2023.

Rychlost „tankování“ zajistí i výměnné baterie

Další možnost, jak dosáhnout rychlého „natankování“ energie na dlouhou vzdálenost, ukazuje čínská automobilka Nio. Ta se stejně jako GAC pyšní 1 000 kilometry čistě elektrického dojezdu, a to u top verze svého modelu Nio ET7 se 150kWh baterií s pevným elektrolytem. Se 70kWh akumulátorem je pak dojezd minimálně 500 kilometrů a se 100kWh baterií se akční rádius pohybuje na úrovni 700 kilometrů. Stejná technologie baterií bude k dispozici také pro tři SUV Nio, ES8 zvládne 850 kilometrů, ES6 pak 900 kilometrů a EC6 ještě o deset kilometrů víc.

Značka Nio ale na to jde jinak než další automobilky. Baterie se nedobíjejí, ale vyměňují ve swapovacích stanicích za plně nabité. Celý proces probíhá plně autonomně a netrvá déle než pět minut. Tankování voltů je tak stejně rychlé jako čerpání spalovacích aut na benzinkách. Tak snad se něčeho podobného také někdy dočkáme.

Autor:


Vše o elektromobilech a nové éře automobilismu, světových trendech v této oblasti a měnící se legislativě. Prohlédněte si nejnovější modely elektromobilů a podívejte se, jak dopadly v testovacích jízdách redaktora Technetu, Václava Nývlta, který za volanty aut do zásuvky objevuje krásy i strasti elektromobility.

GLOSA: Kolik aut se vlastně vyrobí? Dlouhé počítání je záměr, nebo šlendrián

Sportovní sedan Seal je přímou odpovědí na Teslu Model 3.

Za rok 2023 jsme vyrobili 3 024 417 aut, pochlubil se ambiciózní elektrický rejnok BYD druhého...

Přechod na elektro ohrožuje dodavatele automobilek v Česku a na Slovensku

Škoda Enyaq iV s největší 82kWh baterií je již dnes vybavena hardwarem pro V2G,...

Přechod automobilového průmyslu k elektromobilům ohrožuje dodavatele automobilových součástek v...

Elektromobilů v kraji přibývá jen velmi pomalu, chybí dobíjecí stanice

Dacia Spring. Všechny elektromobily Autonapůl najdete vždy na pevném parkovacím...

VIDEO V rozvoji elektromobility Olomoucký kraj mezi tahouny nepatří. Za prvních devět měsíců loňského...

Rok 2023 končí pro americké automobilky vystřízlivěním z elektromobility

Není pravdou, že by se automobilkám vyrábějícím elektromobily v roce 2023...

Na cestě k plně elektrické budoucnosti si letos americký automobilový průmysl udělal malou...

Elektromobil pro chudé za hubičku. Ve Francii spustili dotační revoluci

Francouzská vláda chce zpřístupnit elektromobily nízkopříjmovým domácnostem.

Zatímco v Německu koncem loňského roku kvůli rozpočtové krizi předčasně uťali dotace na...

Elektrické blechy se nebojte. Smart na baterky je tajný tip z bazaru

Elektrický Smart

Roztomilé městské vozítko Smart bylo svého času revoluční a dodnes má stabilní jádro ortodoxních...

Budete nám chybět! Mnoho známých aut letos skončilo, nebo se k tomu chystá

Iliustrační snímek

VIDEO Do cílové rovinky letos dojela celá řada oblíbených modelů. Z nabídky automobilek se vytratilo...

  • Nejčtenější

Ultralevné a kvalitní. Malé mitsubishi je ze staré školy, nemá se na něm co kazit

19. února 2024

Premium V kategorii ultralevných aut už není takový přetlak jako dříve. I malá a levná auta velice...

Soumrak výroby aut v Evropě. Čína v továrně Fiatu, tu po fordech nikdo nechce

23. února 2024

Italsko-francouzskou rozmíšku v koncernu Stellantis má vyřešit předhozená kost v podobě výroby...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Fantom s bruskou dosáhl svého. Itálie změní pravidla pro umisťování radarů

23. února 2024

Hrdina, nebo jen pravidla nerespektující vandal? Flexmana vnímají Italové rozdílně. K jeho výbavě...

Zkusili jsme přehlásit auto online. Návštěvy úřadu se nezbavíte, ale bude to levnější

22. února 2024

Ministerstvo dopravy spustilo slibovaný online převod vozidel. Toto označení trochu klame. Fakticky...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Bentley, audi i porsche. Evropská auta z dílů od čínských otroků do USA nesmí

20. února 2024

Už druhý měsíc celníci brání vstupu tisícovkám vozů vyrobených koncernem Volkswagen na americký...

VIDEO: Střílej po mně! Kameraman natočil téměř celý útok v centru Prahy

Premium Ve čtvrtek zemřelo rukou střelce Davida K. 14 obětí, 25 lidí je zraněných, z toho deset lidí těžce. Jedním z prvních na...

Máma ji dala do pasťáku, je na pervitinu a šlape. Elišku čekají Vánoce na ulici

Premium Noční Smíchov. Na zádech růžový batoh, v ruce svítící balónek, vánoční LED svíčky na baterky kolem krku. Vypadá na...

Test světlých lahvových ležáků: I dobré pivo zestárne v obchodě mnohem rychleji

Premium Ležáky z hypermarketů zklamaly. Jestli si chcete pochutnat, běžte do hospody. Sudová piva totiž dopadla před časem...

Evropským Autem roku 2024 je Renault Scenic. Jih zvítězil nad severem

26. února 2024  9:52

Exkluzivně Ženeva (od zpravodaje iDNES.cz) I letošní ročník tradiční evropské ankety Auto roku byl ve znamení soupeření porotců z jihu a...

Autosalon Ženeva vstává z mrtvých. Skromná výstava dává šanci Číně a Renaultu

26. února 2024

Exkluzivně Ženeva (od zpravodaje iDNES.cz) Po pětileté odmlce otevírá své brány ženevský autosalon. Motoristická akce, která byla po dekády...

Vědci v Hamburku vyvinuli nové složení paliva. Náš byznys změny teprve čekají, říká Čapský

26. února 2024

Advertorial Čerpací stanice se nenápadně proměňují. Z míst s typickým odérem paliva, odkud chtěl řidič co...

První fotky: ze slavného autosalonu v Ženevě bude jen výstavka

25. února 2024

Ženeva (od zpravodaje iDNES.cz) Slavný ženevský autosalon otevře v pondělí 26. února své brány, první den patří odborné veřejnosti...

Rozdáváme kosmetiku Childs Farm Baby Oatderma ZDARMA
Rozdáváme kosmetiku Childs Farm Baby Oatderma ZDARMA

Maminko, svědí! Trápí vaše dítě citlivá a suchá pokožka? Bojujete s atopickým ekzémem? Právě teď má 20 testerů možnost vyzkoušet zklidňující a...

Útok moukou byl podvod. Bendigovi hrozí trest, že úřady zaměstnal zbytečně

Zpěvák Jan Bendig se nestal obětí útoku moukou, jak sám všude rozhlašoval. Celou událost s „pachatelem“ ve skutečnosti...

Dcera Vladimíra Ráže žije bez ruky. Protézu odložila po dvaceti letech

Veronika Rážová (43) je dcerou slavného českého herce Vladimíra Ráže. Narodila se bez levé horní končetiny. Za hendikep...

Bufet v Českém Krumlově se stal přes noc hitem. Zaujal řízkovým chlebíčkem

Fotografie chlebíčku na řízku obletěla na sociálních sítích během středečního dne téměř všechny skupiny. Tuto...

Jak uspokojit ženu? Odborníci vědí, jak na to. A za pokus to rozhodně stojí

„Přestože jsem po třicet let zkoumal ženskou psychiku, nejsem s to odpovědět na velkou, dosud nezodpovězenou otázku, co...

Známé tváře kritizují Michala Novotného. Nejsem homofob, brání se herec

Na Michala Novotného se na sociálních sítích snesla vlna kritiky. Herec v rozhovoru pro týdeník Téma mimo jiné řekl, že...