Čtvrtek 20. ledna 2022, svátek má Ilona
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 20. ledna 2022 Ilona

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 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...

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...

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.

Němci zaplatí za dobití elektromobilu kartou, Češi musí vystačit s mobilem

Poslední nabíjení Enyaqa na cestě, u nabíječky E.ON na Vystrkově u D1.

V podstatě za všechno související s provozem auta můžeme zaplatit platební kartou. Výjimkou je...

Autozápisník: Mimoň Biden, Chinbertruck předjel Teslu. A máte kde nabíjet?

Mobilní nabíječka ZipCharge Go vypadá jako běžný cestovní kufřík na kolečkách,...

VIDEO Otevírání nové továrny GM bylo jako pokračování komedie Bláznivá střela, německé Auto roku je...

Nedávno sci-fi, brzy standard. Podívejte se na vychytávky elektrohyundaie

Liduprázdný Ioniq 5 podélně parkuje

VIDEO Pomocí kamer vám ukáže místa, kam při odbočování normálně nevidíte, pomocí 3D vizualizace pomůže...

Žádný rachot ani kouř. Prozkoumali jsme český vodíkový generátor elektřiny

Devinn H2Base

Generátor H2Base vyrábí elektřinu z vodíku a vzduchu, jediným odpadem je vodní pára. Může tak...

Uhlíkové dani se nevyhneme. Přechod na elektro je jistý, říká šéf Hyundai

Hostem Rozstřel je Martin Saitz, generální ředitel Hyundai Motor Czech

VIDEO Rozstřel O přechodu k elektromobilům je rozhodnuto, vysvětluje Martin Saitz. Chytrý, výřečný a obrovsky...

Ambiciózní čínská elektromobilka chce konkurovat Tesle, tlačí se do Evropy

Xpeng P5

VIDEO Čínský výrobce elektromobilů Xpeng, konkurent americké Tesly, se chce stát světovou automobilkou a...

Autoprůmysl chce dát do roku 2030 do elektromobility jedenáct bilionů

Koncem srpna byla výroba boltu dočasně zastavena.

Výrobci automobilů po celém světě plánují do roku 2030 investovat do výroby elektromobilů a baterií...

  • Nejčtenější

Německá pošta startuje diesely. Elektrododávky v zimě nevyjedou kopec

Německá Deutsche Post DHL provozuje největší flotilu elektrických dodávek, které si navíc sama vyvinula. V horském...

VIDEO: 417 km/h. Český miliardář zkoušel na německé dálnici své Bugatti

Český miliardář Radim Passer otestoval na německé dálnici své Bugatti Chiron. S luxusním sportovním autem dosáhl...

Stáčení tachometrů nahradil podvod s inzeráty, až třetina jich je falešná

Symbolem podvodů v autobazarech byly po dlouhá léta stočené tachometry a nejasný původ vozidel. To se v současné době...

Nadšenec ze Sibiře si okarosoval kolo, šlape v něm do práce v mrazech

Ruský koumák si do sibiřské zimy postavil kolo s karoserií. Svůj stroj průběžně vylepšuje, závějemi se probíjí s...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Mobilita nesmí být privilegiem bohatých, varuje německý autoprůmysl

„Ochrana životního prostředí nesmí rozštěpit společnost,“ zdůrazňuje prezidentka německého Sdružení automobilového...

Velký test samotestů na covid: lépe fungují výtěrové, některé neodhalí nic

Premium Ještě před dvěma lety znamenaly dvě čárky na testu, že se budou chystat křtiny, delta byly americké aerolinky, gama...

Nečekaný příbuzenský vztah. Vévodkyně Kate a Meghan pojí krev Přemyslovců

Premium Učebnice mluví jasně. Přemyslovci vymřeli po meči v roce 1306, kdy byl mladičký král Václav III. zákeřně zavražděn...

Češi investují do kryptoměn ve velkém. Stát řeší, jak je přinutit přiznat zisky

Premium Ještě nedávno byly virtuální měny jako bitcoin investicí především pro lidi, kteří chtěli experimentovat a nebáli se...

  • Další z rubriky

Závodnicí na zkoušku. Přidej! Vlastně uber

Nikdy jsem neměla závodnické choutky, přesto mě redakce vyslala pilotovat okruhovou Octavii OCR Evo. Byla to jízda!

Hondu Jazz jen koupit a jezdit: ojeté mini-MPV je vzor spolehlivosti

Premium Ještě než se trh zbláznil do malých nepraktických SUV a crossoverů, uměly automobilky nabídnout opravdu praktická...

Nejprodávanější Hyundai přišel o diesely, do nošovické i30 už se nevrátí

Hyundai i30 je jedničkou českého trhu u privátních zákazníků. Automobilka ovšem v průběhu podzimu z ceníku vymazala...

Na autoškoláky čekají nové otázky. Do testů přibývají videa

Ministerstvo dopravy a Asociace autoškol představily první tři videootázky, se kterými se budou adepti řidičského...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Co bolí nejvíc? Ani porod, ani kopanec do varlat. Lékaři sestavili žebříček

Bolí nejvíc porod, nebo když muže nakopnete do varlat? Ani jedno. Podle průzkumu britské Národní zdravotnické služby...

Zemřela Adalia Rose. Holčička, která předčasně stárla

Adalia Rose byla velkou bojovnicí. Podle lékařů měla zemřít kvůli progerii krátce po porodu. Dožila se ovšem patnácti...

Čtyři typy žen, které by chtěl mít každý muž po svém boku. Jste mezi nimi?

Možná právě vy si lámete hlavu nad tím, jak si zajistit přízeň stávající či budoucího partnera? V tomto směru záleží na...

Začínal se čtyřmi zaměstnanci, dnes jich má devadesát a prodává i do světa

Svou firmu založil navzdory již existující konkurenci. Po úspěšném startu začal s vlastní výrobou výtahů, později...

Pořízková ukázala vrásky a šediny. Stárnoucí ženy z médií téměř vymazali, říká

Pavlína Pořízková (56) se pochlubila neretušovanou fotkou s odrůstajícími šedinami. Podle české topmodelky je přirozené...