Καθώς βελτιώνεται με ταχύ ρυθμό τόσο η εμφάνιση όσο και η τεχνολογία των ηλεκτρικών αυτοκινήτων αυξάνεται παράλληλα και το ποσοστό της παρουσίας τους στους δρόμους. Ο κύριος τομέας που προσπαθούν οι αυτοκινητοβιομηχανίες να βελτιώσουν στα ηλεκτρικά οχήματα είναι αυτός της αυτονομίας τους. Έχουν γίνει πολύ σημαντικά βήματα προόδου τα τελευταία χρόνια με τη δημιουργία μπαταριών που παρέχουν αυτονομία εκατοντάδων χλμ.

Μηχανικοί της Porsche επισημαίνουν ότι οι μπαταρίες της επόμενης γενιάς, οι οποίες θα είναι έτοιμες πολύ σύντομα, θα προσφέρουν αυτονομία μέχρι και 1.300 χιλιόμετρα σε ένα premium αυτοκίνητο και θα χρειάζονται μόλις λίγα λεπτά της ώρας για την φόρτισή τους, προσεγγίζοντας τους χρόνους πλήρωσης των αυτοκινήτων με υγρά καύσιμα. Αυτά τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν πρόσφατα στο περιοδικό «Porsche Engineering», με την επισήμανση ότι έχουν γίνει ήδη δοκιμές στα ηλεκτρικά μοντέλα Taycan και Macan.

«Το καθαρό λίθιο είναι το ιδανικό υλικό ενεργής ανόδου όσον αφορά την ενεργειακή πυκνότητα. Για λόγους ασφαλείας οι γραφίτες χρησιμοποιούνται επί του παρόντος κυρίως ως ενεργά υλικά ανόδου που μπορούν να απορροφήσουν ιόντα λιθίου. Επιπλέον, η ικανότητα φόρτισης των μπαταριών είναι πολύ υψηλή και η τιμή τους σχετικά χαμηλή. Η διάρκεια ζωής τους είναι 1.500 έως 3.000 πλήρους κύκλους φόρτισης μέχρι να επιτευχθεί η υπολειπόμενη χωρητικότητα 80%. Μέχρι τότε οι μπαταρίες δεν παρουσιάζουν κανένα πρόβλημα», αναφέρει ο Falko Schappacher, εμπορικός και τεχνικός διευθυντής του MEET Battery Research Center στο Πανεπιστήμιο του Munster (WWU).

Σύμφωνα με τους ερευνητές με την νέα τεχνολογία μια μπαταρία μπορεί να φορτιστεί έως 80% σε λιγότερο από 15 λεπτά. Κάτι τέτοιο θα έδινε λύσεις στην ηλεκτροκίνηση. Σημαντικό ρόλο παίζουν και τα υλικά στην κάθοδο της μπαταρίας. Εντατικές εργασίες βρίσκονται σε εξέλιξη για τη βελτιστοποίηση των ενεργών υλικών για την κάθοδο. Το σημαντικό σε αυτή την περίπτωση είναι ένας συνδυασμός μεγάλης χωρητικότητας φόρτισης και υψηλού ηλεκτροχημικού δυναμικού του υλικού. Προς το παρόν, το οξείδιο λιθίου-νικελίου-κοβαλτίου-μαγγανίου σε αναλογία 6:2:2 (όσον αφορά τα μέρη νικέλιο, κοβάλτιο και μαγγάνιο) χρησιμοποιείται συχνότερα στην ηλεκτροκίνηση στην Ευρώπη.

Στο μέλλον, το μερίδιο του νικελίου είναι πιθανό να αυξηθεί, ενώ το κοβάλτιο και το μαγγάνιο θα χρησιμοποιηθούν σε μικρότερο βαθμό. Το αυξανόμενο μερίδιο του νικελίου υπόσχεται υψηλότερες δυνατότητες φόρτισης. Περαιτέρω δυνατότητες βελτιστοποίησης προσφέρει ο διαχωριστής της μπαταρίας, ο οποίος αποτελείται από πολύ λεπτές μεμβράνες που αποτελούνται κυρίως από πολυαιθυλένιο ή πολυπροπυλένιο.

Αυτό, ωστόσο, που προβληματίζει είναι αν η υπάρχουσα υποδομή μπορεί να εξυπηρετήσει τόσο μεγάλα ηλεκτρικά φορτία της νέας γενιάς μπαταριών. Θα πρέπει να δοθεί μεγάλη σημασία και προτεραιότητα στις υποδοχές φόρτισης οι οποίες θα χρειάζονται ενεργή ψύξη, έτσι ώστε να μπορούν να πραγματοποιούνται αξιόπιστα υψηλές δυνατότητες φόρτισης άνω των 500 kW. Αυτή η τεχνολογία θέλει υγρόψυκτα καλώδια φόρτισης, κάτι για το οποίο μίλησε και υπέδειξε η Tesla. Με δεδομένο ότι οι μπαταρίες είναι ένα κομμάτι της ηλεκτροκίνησης, η οποία διανύει τα πρώτα της βήματα, υπάρχουν πολλά περιθώρια βελτίωσης. Έτσι στο μέλλον θα δούμε κοσμογονικές αλλαγές στον τομέα των μπαταριών, καθώς θα δοθούν λύσεις σε σημαντικά θέματα όπως είναι αυτά της αυτονομίας EV και των γρήγορων φορτίσεων.

Πηγή: Naftemporiki.gr με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ
(Κώστας Παπαζαχαρίου, αναδημοσίευση 18/5/2023)