Na čem musí elektromobily ještě zapracovat?

• Elektrická vozidla se mohou zdát jako moderní objev v dnešním světě spalovacích motorů
• Jejich historie však sahá více než 180 let zpět
• Jaké jsou její aktuální výzvy?

Nadměrná závislost na benzínu v kombinaci s rostoucí hrozbou globálního oteplování a tlakem ekologických předpisů na spalovací motory vede automobilové společnosti k větším investicím do elektromobility. Přestože elektrická vozidla v současné době tvoří pouze malé procento celosvětových prodejů automobilů, poptávka po nich se zvyšuje. Jen v Německu je podle německého spolkového úřadu pro přepravu motorových vozidel v roce 2020 nově registrováno více než 190 000 elektromobilů. To je nárůst o 207 % oproti roku 2019 a existuje jen málo důkazů, že by se tento trend mohl zpomalit.

Historie elektromobility a elektrických vozidel

Přestože elektromobilita zní v dnešním světě vozidel se spalovacím motorem jako nová koncepce, elektromobily existují již 180 let. První elektromobil byl vyvinut ve třicátých letech 19. století. Když se koncem 19. století zlepšil výkon baterií, začaly se elektromobily dále rozšiřovat. Ve skutečnosti se na počátku poloviny 20. století prodávaly elektromobily lépe než spalovací motory, protože byly tišší a snáze se startovaly a nevyzařovaly páchnoucí znečišťující látku jako benzínová auta. Pokroky v technologii spalovacích motorů a levné sériové výrobě vozidel poháněných olejem však ukončily vzestup elektromobilů.

Vývoj v oblasti bateriových technologií a elektrických pohonů, vyšších cen ropy a úsilí omezit změnu klimatu však v 90. letech minulého století zařadil elektromobily zpět na pořad dne. Navzdory vývoji v odvětví elektromobility jsou spotřebitelé stále znepokojeni následujícími aspekty elektrických vozidel:

Dojezd

Díky vyšší hustotě energie lithium-iontových baterií díky vylepšením materiálů a designu byla u některých modelů vozidel již překročena hranice 500 km. Například Tesla model S (2021) může podle svého aktuálního výkonu a dojezdu ujet dokonce až 652 km na jedno nabití baterie. Na druhou stranu rozšíření nabídky elektromobilů vyžaduje skladování většího množství energie. To zase ovlivňuje faktory, jako jsou náklady, velikost a hmotnost vozidel.

Doba nabíjení

Pro potenciální zákazníky elektrických vozidel je podstatný rozdíl, zda musí na svou cestu čekat půl hodiny nebo celou noc. V době nabíjení hraje roli nabíjecí kapacita nabíjecí infrastruktury, kapacita baterie a nabíjecí technologie elektrického vozidla. Pokud mluvíme o nabíjecí infrastruktuře, proces nabíjení například trvá v průměru 8 až 14 hodin s domácí zásuvkou 2,3 ​​kW, zatímco domácí nabíječka Wallbox, která může dodávat výkon od 3,6 kW, trvá pouze 2 až 6 hodin až 22 kW. Na druhou stranu se u veřejných rychlodobíjecích stanic zkrátí doba nabíjení na 30 minut. Přesto je stále mnohem delší než u běžných aut.

Nabíjecí infrastruktura

Dostupnost nabíjecích stanic je také významným faktorem při rozhodování potenciálních zákazníků ve prospěch elektromobilů. Ve městech je to méně problematické, protože řidič může cestovat pohodlně s plným nabitím baterie. Velkým problémem je dálkový provoz, kde nejsou nabíjecí stanice k dispozici v dostatečném počtu a hustotě. Proto se mnoho lidí bojí, že se baterie vybije, než dorazí do cíle.

Aby splnili požadavky elektromobility, zaměřují se výrobci nejen na design, ale také na zkrácení doby nabíjení a hmotnosti a také na prodloužení životnosti baterie a zvýšení hustoty energie baterie. Optimalizací chemie článků a představením nových materiálů článků baterií se výrobci elektrických vozidel snaží zlepšit hustotu energie a tepelný výkon lithium-iontových baterií. Pokroky v systémech správy baterií v budoucnu navíc pomohou prodloužit dojezd vozidla a prodloužit životnost baterie.

Superkondenzátory jsou typem zařízení pro ukládání energie a stejně jako baterie mají kladnou a zápornou elektrodu oddělenou elektrolytem. Na rozdíl od baterií však superkondenzátory ukládají energii elektrostaticky, nikoli chemicky. Ve srovnání s baterií mají superkondenzátory vyšší hustotu výkonu, což znamená rychlejší cykly nabíjení a vybíjení. Proto se také používají k absorbování krátkodobé energie generované při brzdění. Navzdory svým výhodám nejsou superkondenzátory zatím náhradou za baterie kvůli jejich relativně nízké celkové energii. Díky výzkumu v této oblasti se to ale v budoucnu může změnit.

Nicméně než vyjede na naše silnice první auto s dojezdem víc než 1000 km, které se i doma ze zásuvky nabije za pár minut – na to si budeme muset ještě nějakou dobu počkat.