Kilka słów o bateriach

newspress.co.ukG-Wiz

Baterie kwasowo-ołowiowe

Można je spotkać w mało wyrafinowanych elektrycznych pojazdach (bo to nie auta w pełnym znaczeniu tego słowa), na przykład w znanym u nas Meleksie czy sprzedawanym na Wyspach Brytyjskich modelu G-Wiz. Kwasowo-ołowiowe baterie są najtańsze w produkcji, ale szybko się rozładowują, krótko „żyją”, niezbyt dobrze sobie radzą w niskich temperaturach i są słabe. Biorąc pod uwagę wskaźnik gęstości energii, oferują one około 35 Wh pracy z każdego kilograma. To niewiele. Weźmy na przykład wspomnianego wcześniej G-Wiza - auto ma 8 koni mechanicznych mocy, zasięg około 75 km i prędkość maksymalną równą 82 km/h. Nie są to porywające wartości, które sprawią, że masowo przesiądziemy się do G-Wiza, prawda? Potrzebne więc są mocniejsze i efektywniejsze baterie, na przykład…

Baterie niklowo-metalowo-wodorowe

media.renault.combaterie Li-ion

Stosowane są one obecnie w wielu autach hybrydowych, m.in. w Toyocie Prius i Hondzie Insight. To obecnie najpopularniejszy typ baterii. Oferują one nawet 80 Wh/kg, lepiej niż kwasowo-ołowiowe znoszą ekstremalne temperatury i stają się coraz tańsze w produkcji, ponieważ stosowane są w coraz większej liczbie aut (tzw. efekt skali). Niestety, mają też swoje wady. Jeśli chodzi o efektywność wykorzystania mocy, to straty energii w przypadku tego typu baterii sięgają aż 34%, czyli bardzo, bardzo dużo, choć i tak mniej niż w przypadku baterii kwasowo-ołowiowych, gdzie wskaźnik ten waha się od 70 do 92%. Baterie niklowo-metalowo-wodorowe nie lubią też, nazwijmy to, skrajnych stanów, to znaczy gdy są w pełni naładowane lub w pełni rozładowane. W takich sytuacjach ich efektywność spada. Dlatego właśnie ten typ baterii wykorzystywany jest w autach hybrydowych, gdzie baterie non stop są doładowywane przez silnik benzynowy i system odzyskujący energię w czasie hamowania, przez co baterie rzadko znajdują się w tak nielubianych przez siebie stanach. Gdyby baterie niklowo-wodorowe mogły mówić, na pewno by się pochwaliły, że wykorzystano je w BMW X6 ActiveHybrid, którą wyposażono w silnik V8 o mocy 407 KM oraz dwa silniki elektryczne o mocy 85 i 90 KM. Ponieważ moce silników się tak prosto nie sumują (wynika to z innej charakterystyki pracy silnika benzynowego i elektrycznego), hybrydowa X-szóstka oferuje łączną moc 485 KM, co i tak czyni ją najmocniejszą hybrydą świata. Jest się czym pochwalić, prawda? Na razie niklowo-wodorowe akumulatory są najpopularniejsze, ale z czasem będą musiały zrobić miejsce dla nowego typu baterii.

toyota-media.combaterie NiMH

Baterie litowo-jonowe

Na razie są one jeszcze rzadko stosowane, gdyż nie są tak dobrze poznane i „zrozumiane” jak niklowo-wodorowe, jednak mają tyle zalet, że z czasem zapewne staną się najpopularniejsze. Akumulatory litowo-jonowe oferują średnio 160 Wh/kg i pozwalają wykorzystać prawie całą swoją moc (straty energii nie przekraczają 0,5%), czyli mówiąc wprost - są mocne i bardzo efektywne. Litowo-jonowe baterie wykorzystywane są masowo w laptopach i komórkach, jednak mają swoje wady. Ich praca bywa niestabilna, w pewnych warunkach są łatwopalne i podatne na przegrzewanie. Poza tym tracą nieco wigoru, jeśli są długo nieużywane. Na razie niewiele firm zdecydowało się wykorzystać te baterie - mowa tu o Chevrolecie (model Volt), Mercedesie (S400 Hybrid), BMW (seria 7 ActiveHybrid) i firmie Tesla (Roadster). Ten ostatni model wyposażony jest aż w 6831 litowo-jonowych baterii, które katapultują auto do setki w 4 s i pozwalają przejechać pomiędzy ładowaniami prawie 400 km. Całkiem nieźle jak na auto, które nie wydaje z siebie żadnego dźwięku, prawda? Ale przyszłość należy do innego typu akumulatorów. Jakiego?

Lightning Car CompanyLightning GT

Baterie nano-tytanianowe

Nie są one ani najmocniejsze (90 Wh/kg), ani najbardziej efektywne (straty energii na poziomie 10%), ale są na tyle wytrzymałe, że najlepiej radzą sobie w ekstremalnie niskich i wysokich temperaturach, nie tracą mocy nawet po 25 tys. ładowań (niklowo-metalowe już po tysięcznym ładowaniu są wyraźnie słabsze), zachowują swoją moc nawet przez 15 lat (baterie litowo-jonowe w Tesli są „martwe” po 100 tys. km) i można je naładować w dziesięć minut (przy wykorzystaniu gniazdka trójfazowego, w przypadku baterii litowo-jonowych i tego samego gniazdka czas ten wynosi nieco mniej niż godzinę). Na razie ten typ baterii wykorzystano w jednym aucie, ale jakim! Lightning GT ma 700 KM, osiąga setkę w 4 s, potrafi pędzić nawet 300 km/h i może się pochwalić zasięgiem niemalże 300 km. Auto trafi na rynek za rok, może za dwa lata, a wykorzystane w nim baterie nano-tytanianowe typowane są na baterie przyszłości.

Pożyjemy, zobaczymy. Ważne jednak, że producenci i ośrodki badawcze ostro wzięły się do pracy i robią wszystko, by baterie były mocniejsze, lżejsze i efektywniejsze niż do tej pory. Wygląda więc na to, że dzięki energii z baterii czeka nas elektryzująca przyszłość.