Baterie, která přežije celý elektromobil. A možná i ten další

Na vývoji speciálních bateriových článků Toshiba už nějakou dobu pracuje a v současnosti se opět o něco více přiblížila k uvedení prvních baterií na trh. Představila první vzorky své Niob-Oxidové baterie, která je výjimečná hned ve dvou oblastech: Zvládne rychlé nabíjení a její životnost je podle informací Toshiby přibližně 15 000 nabíjecích cyklů.

Taková životnost je ve srovnání s běžnými dnes dostupnými bateriemi zcela mimořádná: Většina současných baterií je dimenzována na několik tisíc plných nabíjecích cyklů. Pro běžný provoz elektromobilu to vystačí po celou dobu jeho životnosti.

Nový bateriový článek od Toshiby je však určen pro nasazení, kdy musí baterie pracovat v mnohem náročnějších podmínkách: například v autobusech, nákladních vozech, stavebních strojích nebo jiných užitkových vozidlech, která pracují i v nepřetržitém provozu.

Dobito za 12 minut: Není to rekord, ale pořád příjemně rychlé

Toshiba při konstrukci článku vsadila na jinou technologii anody. Namísto běžně rozšířeného grafitu jej vyrobila z oxidu niobu a titanu. Díky tomu by měl bateriový článek lépe snášet vysoký nabíjecí proud. Podle informací Toshiby lze nový článek SCiB-Nb rychlým nabitím dostat na 80 % kapacity za 10 minut. To přibližně odpovídá nabíjecímu proudu 5C.

To sice není úplně nejvyšší výkon, jaký dnes z oblasti elektromobility známe – nejnovější technologie Flash Charging od čínského BYD je z hlediska výkonové špičky ještě lepší. Mimochodem, výrobce uvádí pro své ultra-výkonné nabíjecí stanice hodnotu až 1500 kW, díky které lze kompatibilní baterie nabít z 10 na 97 % za 9 minut.

I přesto zůstává nabíjení výkonem 5C pro každodenní provoz velmi atraktivní. Zastávka na dobití, trvající pro doplnění dostatečné kapacity přibližně dvanáct minut, by se pro mnoho elektromobilů již blížila klasické přestávce na tankování.

Životnost 15 000 cyklů by teoreticky stačila na 6 milionů kilometrů

U své nové baterie Toshiba uvádí životnost až 1500 nabíjecích cyklů. Pokud bychom tento údaj přepočítali na energetickou spotřebu běžného elektromobilu, dojdeme k zajímavému výsledku.

Tesla Model Y s baterií o kapacitě přibližně 60 kWh má v reálných podmínkách dojezd kolem 400 kilometrů. Pokud by baterie této velikosti vydržela 15 000 plných cyklů, teoreticky by to znamenalo nájezd přibližně šest milionů kilometrů.

Pochopitelně se jedná pouze o teoretický odhad. V praxi má na dojezd elektromobilu vliv mnoho faktorů: styl jízdy, způsob nabíjení, kapacita baterie, provoz v teplejších či chladnějších podmínkách atd. Také se časem bude projevovat stárnutí baterie, které má vliv na postupné snižování celkové kapacity.

Nicméně i přesto je jednoznačné, že baterie s tak vysokou životností by výrazně překonala životnost celého elektromobilu. Zdaleka by nebyla kritickou součástí, od které se životnost vozu odvíjí.

Baterie se uplatní především v autobusové a nákladní dopravě

Pro běžné osobní elektromobily není taková baterie potřeba. Většina osobních vozidel nenajede ani zlomek nájezdu, který by vydržela technologie od Toshiby, a obměňují se mnohem dříve. Jiná situace je však v segmentu užitkových vozidel. Městské autobusy, dodávkové vozy, nebo nákladní automobily v pravidelném provozu mohou denně projít několika cykly nabíjení a vybíjení.

Pro takové nasazení je baterie, kterou lze rychle nabít aniž by se rychle opotřebovala, velmi užitečná. 15 000 cyklů by dokonce stačilo na provoz, kdy by se baterie plně nabila dvakrát denně po dobu dvaceti let.

Toshiba proto vidí uplatnění této technologie především v oblasti užitkových vozidel. V Brazílii byla baterie již použita v prototypu elektrického autobusu, který výrobce spolu se svými partnery společně představil v areálu závodu CBMM. Tam mají být také shromažďovány údaje o chování baterie z reálného provozu.

Není to řešení pro každý elektromobil

Tato technologie však není zcela bez nevýhod. Podle Toshiby činí energetická hustota 350 Wh na kubický decimetr a 130 Wh na kilogram. Článek SCiB-Nb se tak pohybuje spíš na úrovni technologie LFP a daleko za bateriemi NMC s obzvláště velkým dojezdem. Navíc i očekávané náklady pravděpodobně budou zpočátku vyšší než u zavedených lithium-iontových článků.

Toshiba se tedy nesnaží dosáhnout co největšího dojezdu u osobního elektromobilu. Baterie SCiB-Nb se má uplatnit především tam, kde se klade důraz na mnohem důležitější parametry, jako bezpečnost, schopnost rychlého nabíjení a mimořádně dlouhou životnost, než na posledních pár kilometrů dojezdu.

Zdroj: Toshiba (1),(2), Charged EVs