Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

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.

Elektromobilita srazila vaz šéfovi obří autopůjčovny. Jeho vize ztroskotala

(zleva) První náměstkyně primátora New Yorku Sheena Wrightová, starosta New...

Západní svět začíná přecházet z klasických spalovacích motorů na auta s elektrickým pohonem. Změna...

Autoprůmysl v Česku slibuje, že kvůli elektromobilům propouštět nebude

Škoda zahájila výrobu baterií pro elektromobily v Mladé Boleslavi.

VIDEO Firmy Robert Bosch, Brisk a skupina JTEKT, které vyrábějí komponenty do aut, neplánují v...

Sklárna našla cestu k úsporám, využívá baterie z elektroaut a solární panely

Fotovoltaické panely instalované v karlovarské sklárně Moser

VIDEO Původně měly pohánět elektromobily vyrobené automobilkou Škoda Auto, teď tvoří akumulátory základ...

Škoda představila malý elektromobil jménem Epiq. Cenu dostane k 600 tisícům

Koncept malého elektrického SUV Škoda Epiq

VIDEO Automobilka Škoda loni téměř ztrojnásobila provozní zisk na 1,77 miliardy eur. Značka při oznámení...

Dotace na elektromobily v ČR oficiálně spuštěny. Připraveny jsou dvě miliardy

NE GREENWASHINGU! Britská rada pro reklamu (ASA) zakázala značkám BMW a MG...

Po dlouhém čekání byl v pondělí 18. března spuštěn dotační program na podporu elektromobility....

Autovideo týdne: Škoda poodhaluje nový elektromobil. Elroq už ladí výrobu

Škoda poodhaluje vzhled nového elektromobilu jménem Elroq.

VIDEO Škoda Auto představí v pátek 15. března na výroční tiskové konferenci hospodářské výsledky a...

Obří lis i vlastní motory. Elektrovůz Xiaomi žhaví gumy. Prozkoumali jsme ho

Xiaomi SU7

VIDEO Exkluzivně Čínský výrobce chytrých telefonů a prvků chytré domácnosti se na veletrhu Mobile World Congress...

  • Nejčtenější

Policisté tasí radary v pátek. Víme, kde budou měřit

18. dubna 2024

Dopravní policie bude v pátek 19. dubna měřit rychlost na několika stovkách míst po celé České...

Číňanům jsme předali automobilový byznys na zlatém podnosu, říká šéf Brano

17. dubna 2024,  aktualizováno  18.4 16:25

„Evropa směřuje ke skanzenu, Číňanům jsme předali byznys na zlatém podnosu,“ říká o vývoji...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

S miniskútrem Tokio můžete bez řidičáku vyrazit na silnici i cyklostezku

18. dubna 2024

Vypadá jako motorka, ale motorka to není. I když se tak chová. To je elektroskútr ViaGo Tokio. K...

Místo vzduchového polštáře šrapnelem do hlavy. Airbagy mohou i zabíjet

15. dubna 2024

Seriál Když máte tu smůlu, havarujete a řítíte se za volantem proti jinému autu nebo třeba zdi, očekáváte,...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Sraz vytříbených bavoráků přivítal žraloka, botu i nejlepší M všech dob

17. dubna 2024

Rekordní. Tak se dá shrnout letošní setkání majitelů a příznivců vozů BMW divize M. Na trať...

Alfa Romeo nemá na jména štěstí. S poetickým Duettem ustoupilo dezertu

20. dubna 2024

Přejmenovat model poté, co jej slavnostně představíme? Patálie, kterou Alfa Romeo řeší s aktuálním...

Na mosteckém okruhu řádila porsche, zazářil terénní speciál i Carrera GT

20. dubna 2024

O prodlouženém velikonočním víkendu bylo v Mostě opravdu rušno. Jen den poté, co na zdejší autodrom...

Nohu z plynu. Podívejte, jak policie měří rychlost na více než tisícovce míst

19. dubna 2024  11:08,  aktualizováno  16:29

Na více než tisícovce míst na celém území Česka policisté hlídají dodržování nejvyšší povolené...

Čínské automobilky skladují přebytky z výroby v evropských přístavech

19. dubna 2024

Místo přepravních kontejnerů, které bychom tu očekávali, se zde dnes řadí celé legie elektromobilů....

Manželé Babišovi se rozcházejí, přejí si zachovat rodinnou harmonii

Podnikatel, předseda ANO a bývalý premiér Andrej Babiš (69) s manželkou Monikou (49) v pátek oznámili, že se...

Sexy Sandra Nováková pózovala pro Playboy. Focení schválil manžel

Herečka Sandra Nováková už několikrát při natáčení dokázala, že s odhalováním nemá problém. V minulosti přitom tvrdila,...

Charlotte spí na Hlaváku mezi feťáky, dluží spoustě lidí, říká matka Štikové

Charlotte Štiková (27) před rokem oznámila, že zhubla šedesát kilo. Na aktuálních fotkách, které sdílela na Instagramu...

Vykrojené trikoty budí emoce. Olympijská kolekce Nike je prý sexistická

Velkou kritiku vyvolala kolekce, kterou pro olympijský tým amerických atletek navrhla značka Nike. Pozornost vzbudily...

Ve StarDance zatančí Vondráčková, Paulová, hvězda Kukaček i mistryně světa

Tuzemská verze celosvětově mimořádně úspěšné soutěže StarDance britské veřejnoprávní televizní společnosti BBC se už na...