Od koncepcji do gotowego produktu droga bywa daleka, ale Mareike Wolter i jej współpracownicy wierzą, że do pokonania. Tysiąc kilometrów na jednym ładowaniu baterii wydaje się dystansem niebotycznym dla samochodu elektrycznego. Jednak materiałoznawcy z Instytutu Technologii Ceramicznych w Dreźnie uparli się, by poszukać dziur w całym, czyli wolnych, zbędnych przestrzeni wewnątrz baterii. – Te obecne zajmują dużo miejsca. Trzy lata temu postanowiliśmy sprawdzić, czy nie dałoby się jakoś zmniejszyć ich rozmiarów – mówi Wolter.

W obecnie produkowanych samochodach elektrycznych umieszcza się, w zależności od modelu, od kilkuset do tysięcy pojedynczych ogniw bateryjnych, które razem tworzą zestaw napędzający pojazd. Każde takie ogniwo ma własną obudową, jest oddzielnie monitorowane przez czujniki oraz połączone z samochodem za pośrednictwem przewodów. ─ Wszystkie te dodatki zajmują ponad połowę objętości całego akumulatora – zauważa Wolter.

Badacze doszli do wniosku, że gdyby udało im się pozbyć części tych dodatków, zwiększyliby moc zestawu, i to na dwa sposoby: zyskując dodatkowe miejsce na dodanie kolejnych ogniw oraz zmniejszając opory elektryczne na połączeniach pomiędzy nimi.

>>> Czytaj też: Za 25 lat co czwarty pojazd na świecie będzie elektryczny. Czy Polska to wykorzysta?

W kolejnym roku ruszył program o nazwie EMBATT, w którym poza naukowcami z kręgów akademickich biorą udział eksperci z dwóch niemieckich firm: ThyssenKrupp i IAV. Obie współfinansują projekt i udostępniają do rozmaitych testów swoje laboratoria. Jak wyjaśnia Mareike Wolter, pomysł polega na tym, aby nie układać ogniw obok siebie, a potem łączyć kabelkami w małe pakiety, ale ustawiać jedno ogniwo na drugim, tworząc z nich w ten sposób jeden, duży zestaw. Dzięki takiej aranżacji być może uda się wyeliminować osłony ogniw i indywidualne połączenia – mieli nadzieję naukowcy.

Reklama

Jak zdecydowali, tak zrobili. Kluczowy, choć czas pokaże, że wystarczający krok, polegał na zaprojektowaniu elektrod baterii wzbogaconych nowymi materiałami ceramicznymi (receptura chroniona tajemnicą). Dzięki temu zajmują one mniej miejsca i znacznie sprawniej absorbują i oddają energię.

Po dwóch latach symulacji komputerowych i realnych testów zbudowano próbny egzemplarz baterii działający na razie w laboratorium. Daleko mu jeszcze do założonego celu, ale ponieważ postęp jest znaczny, w Dreźnie zapadła decyzja o kontynuowaniu tej części badań, które są finansowane z funduszy publicznych. Równocześnie naukowcy ze wspomnianych wyżej firm główkują, jak sprawić, aby takie zestawy były łatwe do wyprodukowania, a poza dużą sprawnością, miały też długą żywotność. ─ W 2020 roku chcemy ruszyć z testami baterii w samochodzie – zapowiada Mareike Wolter.

Jeszcze dalej sięgają oczekiwania innej niemieckiej firmy. Jak przekonywał w ubiegłym miesiącu wiceprezes Siemensa i szef zespołu odpowiedzialnego za e-samoloty Frank Anton, podobne dystanse będą osiągalne już całkiem niedługo w powietrzu. ─ Spodziewamy się, że do 2030 roku zobaczymy pierwszy [w pełni elektryczny ─ red.] samolot pasażerski z miejscami dla nawet 100 pasażerów, który będzie osiągać już dystans 1000 km ─ mówił.

Jaki obecnie zasiąg mają seryjnie produkowane samochody elektryczne? O tym w dalszej części artykułu na portalu wysokienapiecie.pl

Autorzy: Andrzej Hołdys, Bartłomiej Derski, WysokieNapiecie.pl