Напредак батерија за електричне аутомобиле: Кључ будућности саобраћаја

Електрични аутомобили нису ново проналаство — постоје од краја 19. века и кратко су равноправно конкурисали возилима са мотором са унутрашњим сагоревањем (МУС) пре него што су пали у засенак на више од века. Зашто би онда ствари сада биле другачије? Одговор лежи у једној кључној компоненти: погонској батерији. Да би електрична возила (ЕВ) озбиљно заменила конвенционалне аутомобиле, три фактора морају бити испуњена:

• Висок капацитет енергије
• Скалабилна масовна производња
• Приступачна цена

Данас су сва три услова испуњена — и револуција електричних возила је у пуном јеку.

Кратка историја: од апотекарског горива до савремених електричних возила

Напредак у инфраструктури за пуњење и мрежама за замену батерија посебна је, подједнако важна тема. Али историја нас подсећа да инфраструктурни изазови никада нису зауставили одлучне пионире. Када је Берта Бенц 1888. године предузела прво даљинско аутомобилско путовање на свету, бензин је био доступан само у апотекама — продаван као средство за чишћење. То је није зауставило. Данашњи изазови везани за мреже за пуњење, набавку сировина и рециклажу истрошених батерија активно се решавају, а последњих година постигнут је значајан напредак.

Шта је убило prvi масовни електрични аутомобил?

Документарни филм из 2006. године „Ко је убио електрични аутомобил?” приповеда причу о General Motors EV1 — вероватно првом масовно произведеном електричном аутомобилу модерног доба. Ево кључних чињеница:

• Производио се од 1996. до 1999. године
• Произведено 1.117 јединица, све понуђене искључиво путем лизинга
• Програм угашен 2003. године; скоро сва возила су повучена и уништена
• Само шачица EV1 возила преживела је, чувана у музејима
• Опције батерија кретале су се од 16,5 kWh до 26,4 kWh
• Домет поново израчунат по EPA стандарду: 89 до 169 km по пуњењу

Теорије завере упирале су прстом у нафтни лоби. Без обзира на прави узрок, нестанак EV1 одложио је масовно усвајање електричних аутомобила за више од деценије.

Капацитет батерије: од десетина до стотина киловат-сати

Упоредите скромне спецификације батерије EV1 са најсавременијим електричним возилима доступним данас. Неколико тренутних модела нуди батерије у распону од 100 до преко 200 kWh, са хомологованим дометима од 600–1.600 km у зависности од примењеног стандарда испитивања (EPA, WLTP, NEDC). Истакнути примери укључују:

• Tesla Model S — до 405 миља (EPA)
• Lucid Air — преко 500 миља (EPA), тренутни светски рекорд
• Aptera — домет уз помоћ сунчеве енергије прелази 1.600 km
• Nio ET7 — опција са батеријом са чврстим електролитом капацитета 150 kWh
• Zhiji L7 — батерија од 115 kWh са продуженим дометом
• Aito M5 — хибридна опција са продуженим дометом
• GMC Hummer EV — батеријски пакет капацитета 212,7 kWh

Поред званичних спецификација, рекорди издржљивости у реалним условима додатно наглашавају колико је технологија батерија одмакла. Возачи ентузијасти показали су да возила попут Tesla Model S и Hyundai Kona Electric могу прећи преко 1.000 km на једном пуњењу уз пажљиву, енергетски ефикасну вожњу.

Масовна производња: размере су сада огромне

Глобална производња погонских батерија нагло је порасла. Месечна светска производња сада достиже скоро 22 GWh — еквивалент отприлике 550.000 хечбекова Nissan Leaf друге генерације (сваки опремљен батеријом од 40 kWh) произведених сваког месеца.

Произвођачи електричних возила набављају литијум-јонске ћелије и батеријске пакете на два главна начина:

• Добављачи трећих страна — куповина ћелија и модула од специјализованих произвођача батерија као што су CATL, LG Energy Solution и Panasonic
• Сопствене гигафабрике — изградња властитих производних погона, често у партнерству са истим специјалистима за батерије, као што је Tesla урадила са Panasonicom

Цене батерија: десетоструки пад у деценији

Можда је најубедљивији аргумент за прелазак на електрична возила драматичан пад трошкова батерија. Према подацима Bloomberg NEF:

• 2010: 1.200 $ по kWh (просек индустрије)
• 2021: 132 $ по kWh (просек индустрије за е-камионе, аутобусе и стационарно складиштење енергије)
• 2021: 118 $ по kWh (конкретно за путничка електрична возила)

То је више него десетоструко смањење трошкова у једанаест година. Иако су пораст цена сировина — посебно литијума, кобалта и никла услед нагло порасле потражње у 2021. години — донели одређени притисак навише, они бледе у поређењу са укупним силазним трендом.

Шта следи? Паметније пуњење, лакше батерије

Даља значајна снижења цена батеријских пакета можда ће бити тежа за постићи. Међутим, индустрија има алтернативне путеве напред. Гушћа мрежа пуњача — у градовима и на аутопутевима — могла би смањити потребу за све већим батеријским пакетима, омогућавајући произвођачима да пређу на мање, лакше и јефтиније батерије без жртвовања употребљивости.

Технологије у настајању које би могле преобликовати ситуацију укључују:

• Бежично пуњење у покрету — путеви опремљени индуктивном технологијом пуњења која допуњује батерије током вожње
• Батерије са чврстим електролитом — већа густина енергије, брже пуњење и побољшана безбедност у поређењу са тренутном литијум-јонском хемијом
• Батерија као услуга (BaaS) — моделе замене батерија засноване на претплати, које је Нио већ применио у великим размерама у Кини
• Интеграција возила у мрежу (V2G) — коришћење батерија електричних возила као дистрибуираног складиштења енергије ради подршке стабилности електромреже

Остају отворена питања о економској одрживости широко распрострањене инфраструктуре за пуњење, расту капацитета мреже, безбедности, поузданости и ширем енергетском миксу који напаја ова возила. Али правац кретања је јасан — а замах иза батерија за електрична возила никада није био јачи.

Ово је превод. Оригинал можете прочитати овде: https://www.drive.ru/kunst/61b35118155032c35768508a.html