Baterie je zcela zásadním a zdaleka nejdražším samostatným dílem elektromobilu. To, kolik výkonu je schopna vydat krátkodobě nebo naopak jaký výkon je schopna dodat trvale bez toho, aby se zbytečně přehřívala a následně musela spotřebovat mnoho energie na své chlazení, zcela zásadně ovlivňuje jízdní charakteristiku dotyčného elektromobilu.
Většina automobilek si již kompletuje baterie vlastními silami ve vlastních továrnách. Stále se ale povětšinou spoléhají na dodávky samotných bateriových článků tvořených kladnými a zápornými elektrodami. Německé BMW nás vzalo na prohlídku svého nově otevřeného bateriového technologického centra, kde nám dopodrobna, bez možnosti focení (připojené fotografie jsme dostali při odchodu) ukázali, jak z rozdrceného kobaltu a lithia vznikne baterie pro elektrifikovaný automobil.
Od prášku k baterii
Toto kompetenční centrum, jak mu říkají, stojí přímo v Mnichově v těsné blízkosti vývojového centra automobilky, a i když jsme zde viděli celý postup výroby baterií, není to továrna. Cílem tohoto objektu, který vznikl investicí ve výši 200 milionů eur a zaměstnává 200 lidí, je zabývat se vývojem chemického složení i fyzického uspořádání samotných bateriových článků.
Současně je ale velká část tohoto objektu vyčleněna skutečné průmyslové výrobní lince pro samotné elektrody, separátory, jejich kompletaci, instalaci do článků a jejich následné propojení do modulů.
Nechybí ani laboratoře na formátování baterií (proces, který je de facto oživuje), na jejich nabíjení a samozřejmě intenzivní testování. Cílem tohoto centra je zlepšování vlastností samotného jádra baterií i jejich celků a následné ověření, zda jsou dané inovace reálné z hlediska sériové výroby. Ta je v případě samotných článků zadávána externím dodavatelům, kteří dostanou přesné specifikace, jak má daný článek vypadat.
Jiný článek pro jiné použití
Stejně, jako je tomu snad ve všem, i baterie, které se neustále vyvíjí, jsou výsledkem rozsáhlého kompromisu konkrétních vlastností přizpůsobených danému použití. Liší se například baterie pro čistý elektromobil a plug-in hybridní vůz. V prvním případě je důležitější trvalý výkon, ve druhém spíše schopnost rychlého vybíjení a nabíjení.
Mezi hlavní vlastnosti baterií patří především hustota energie, maximální výkon, životnost, nabíjecí charakteristika, výkonová charakteristika v různých teplotách a samozřejmě cena. Právě ve vlastnostech baterií probíhá značný vývoj, nicméně zda bude dostatečně rychlý, ukáže až čas.
BMW očekává, že za deset let dojde ke zdvojnásobení energetické hustoty v bateriích. Mělo by se tak stát zejména vývojem v oblasti chemie bateriových článků, na nichž automobilka spolupracuje s dalšími specializovanými společnostmi a univerzitami a získané poznatky aplikuje na použití ve vozech.
V souvislosti s bateriemi pro elektrifikované modely automobilky řeší zajištění dodávek základních surovin, kterými je především kobalt a lithium. U BMW si dlouhodobými kontrakty zajistili jejich dodávky i po roce 2025, a to jak u výrobců článků, tak dokonce v místech těžby základních surovin. Zatímco kobalt se těží v Austrálii a Maroku, lithium si BMW zajistilo v australských dolech.
Nová průmyslová odvětví
Návštěva kompetenčního bateriového centra BMW názorně ukázala, jak obrovskými proměnami v současnosti automobilový průmysl prochází. Přechod na elektrifikaci, má-li být trvale udržitelný, a samozřejmě i ziskový, nutí výrobce vstupovat do nových průmyslových odvětví, což s sebou nese značné investice.
V tomto případě je zřejmé, že se automobilka snaží mít jednu z nejdůležitějších součástí elektrifikovaných automobilů pod vlastní kontrolou, současně ale není pochyb, že podobná technologická centra pomáhají s vývojem nejen bateriových článků, ale také baterií samotných.
A jak vlastně baterie elektromobilu vypadá? Je to většinou zapouzdřená kazeta s rozměry podlahy automobilu a výškou nějakých 10 až 15 centimetrů zabalená do masivního hliníkového rámu. V ní jsou podle potřeby uspořádány moduly tvořené menšími samostatnými jednotkami, v nichž jsou v elektrolytu umístěné samotné články tvořené kladnou a zápornou elektrodou oddělenými separátorem.
Součástí baterie je také řídicí elektronika, která monitoruje každý článek a zajišťuje jejich optimální vybíjení, nabíjení, ale v neposlední řadě také regulaci teploty, která by se měla pohybovat někde těsně nad 20 stupni Celsia. Proto jsou baterie vybavené systémem chlazení i vyhřívání.
