Do 5 rokov by sme mohli mať elektromobily, ktoré nabijeme do 15 minút. Vedci ukázali koncept prelomovej technológie
Niekoľkohodinové nabíjanie je jeden z hlavných dôvodov, prečo ľudia váhajú s kúpou elektrického automobilu.
Elektromobily majú hrboľatú cestu na trh. Prezentujú sa ako čistejšia alternatíva k tradičným spaľovacím motorom, no stále majú niekoľko výrazných nevýhod, ktoré odrádzajú zákazníka od kúpy takéhoto automobilu.
Elektrické autá sú stále pomerne drahé a nemajú až taký dojazd ako benzínové alebo dieselové vozidlá. Ďalšou nevýhodou je, že keď už sa im „minie nádrž“, na nabíjačke môžu stráviť aj niekoľko hodín, čo je mimoriadne nepraktické. To všetko sa však môže o pár rokov zmeniť a v tomto smere pomáha aj nová štúdia z Berkeley Engineering. Výskumníci našli spôsob, ako zredukovať nabíjací čas elektromobilov z niekoľkých hodín na menej ako 15 minút.
Výskumníci novú metódu nazvali extrémne rýchle nabíjanie, alebo XFC. To dosiahli využitím aktívneho tepelného prehadzovania, systému regulácie tepla, ktoré vytvárajú lítium-iónové batérie počas nabíjania a vybíjania. Tento systém dokáže zabrániť reakciám v batérii, ktoré vznikajú teplom a môžu batériu degradovať, čím rýchlejšie znižujú jej životnosť.
„Naša metóda v praxi izoluje batériu a používa jej teplo na to, aby počas rýchleho nabíjania nechladla a nespustila škodlivé chemické reakcie. Dokážeme teda dosiahnuť mimoriadne rýchle nabíjanie, pričom maximalizujeme životnosť batérie,“ tvrdí Yuqiang Zeng, jeden z autorov štúdie.
Nielen rýchle nabíjanie, no aj maximálna životnosť batérie
Dnes už existujú elektromobily s možnosťou rýchleho nabíjania, no aj tie musia nabíjaním stráviť viac ako 30 minút, aby dosiahli len 80% svojej kapacity. Americké ministerstvo energetiky nastavilo cieľ nabíjania na menej ako 15 minút a zároveň obmedzilo stratu kapacity po 500 nabíjacích cykloch na 20%. Výskumníci hľadali spôsob, ako čo najviac zraziť nabíjací čas, pričom museli myslieť aj na dlhú životnosť batérie.
Až doteraz sa výskumníci zhodovali na tom, že extrémne rýchle nabíjanie a vysoká životnosť batérie sa v tradičných lítium-iónových batériách nedá dosiahnuť. Za hlavný dôvod považovali hlavne spomínané škodlivé reakcie. Už minulé výskumy ale naznačovali, že kontrola teploty batérie by tieto problémy dokázala vyriešiť. Riešenia však boli mimoriadne komplexné a vyžadovali dodatočné materiály na to, aby fungovali.
Neprehliadnite
Nová štúdia však preukázala, že modulácia prenosu tepla medzi batériou a prostredím počas nabíjania môže predstavovať jednoduchý a efektívny spôsob, ako výkon XFC nabíjania zlepšiť. Izolovaním batérie prirodzene vzniká vyššia teplota pri nabíjaní, no počas vybíjania môže batéria chladnúť. Nabíjanie takýmto spôsobom je ešte efektívnejšie ako ciele stanovené Ministerstvom energetiky.
Autori štúdie veria, že použitím predstaveného nabíjacieho spôsobu, by mohli elektromobily posunúť bližšie k praktickosti. Dodávajú, že adaptácia rýchlejšieho nabíjania elektromobilmi by sa mohla odohrať v časovom rozmedzí nasledujúcich piatich rokov. Aj iné výskumy sa zaoberajú problémom elektromobilov a ich hlavných nedostatkov. Otázkou ostáva, aký spôsob si elektromobily nakoniec prisvoja, no kým sa nevyriešia problémy krátkeho dojazdu, dlhého nabíjania a eventuálnej degradácie batérie, tieto vozidlá na cestách neuvidíme v tak veľkej miere.
Komentáre