Če bo stara celina bogato raziskovalno znanje uspela s pomočjo industrije udejanjiti v visoko učinkovite, varne in trajnostne rešitve, bo lahko na področju baterij globalni vodja.
Evropska unija je razvoj baterij uvrstila med področja, ki jim bo v prihodnjem desetletju posvetila največjo pozornost. To je tudi velika razvojna priložnost za Slovenijo, ki na področju raziskav baterij hodi vštric z najboljšimi na svetu. Da bo tako še naprej, daje veliko upanje tudi vključenost Kemijskega inštituta v evropski program Battery 2030+.
Če sodimo po oglasih, kjer uveljavljeni avtomobilski proizvajalci že ponujajo tudi električne avtomobile, e-mobilnost dobiva nov zagon. To potrjuje tudi dr. Robert Dominko, vodja Laboratorija za moderne baterijske sisteme, ki deluje v okviru Odseka za kemijo materialov Kemijskega inštituta. Nekateri avtomobilski proizvajalci, denimo, so ustavili nadaljnji razvoj motorjev z notranjim izgorevanjem, tako dizelskih kot bencinskih, saj na tem področju ne vidijo dolgoročne prihodnosti. »Posamezne tovarne v Evropi se zapirajo, ne zaradi prenizke produktivnosti, ampak zato, ker bo dolgoročno potrebno v celoti zamenjati proizvodne linije in bodo za to raje zgradili tovarne na drugih lokacijah,« razlaga sogovornik.
Prihaja razvojno pestro desetletje
Slovenija se lahko v razvoj e-mobilnosti dejavno vključi pri baterijah, saj na tem področju hodi v korak z najboljšimi. Priložnost je še zlasti velika, ker je Evropska unija baterije uvrstila med področja, na katera bo v prihodnjih letih razvojno najbolj stavila in tudi zagotavljala stabilno financiranje. Temu bo služil raziskovalni program Battery 2030+, ki ga koordinira švedska univerza Uppsala, vanjo pa je vključen tudi Kemijski inštitut. V približno desetletju naj bi razvili novo generacijo varnih, visoko zmogljivih in okoljsko vzdržnih baterij. Pa tudi učinkovite načine njihovega recikliranja, da na tem področju ne bomo ustvarili razmer, ki zdaj vladajo pri plastiki.
Pomemben rezultat bodo tudi tehnologije, ki bodo omogočile spremljanje baterij. »Pri slednjih bomo v vsakem trenutku vedeli, v kakšnem stanju so, koliko časa bodo še zdržale. Kakšna bo njihova življenjska doba, denimo od trenutka, ko avto prodamo, in kaj lahko kupec pričakuje od baterije v kupljenem avtomobilu,« razlaga Robert Dominko.
Potrebujemo novo vrsto baterij
V razvoj baterij za električne avtomobile se dejavno vlaga že približno desetletje. V preteklosti je bil eden od izzivov njihov doseg – število kilometrov, ki jih je bilo mogoče prepeljati z enim polnjenjem. V letih 2011 in 2012, ko so na trg prišli prvi električni avtomobili, se je gibal okoli stotih kilometrov, medtem ko danes praktično enaki avtomobili dosegajo dvakratnik takratnega dosega ali celo več. Raziskovalci pa želijo razviti baterije, kjer se bo mogoče z enim polnjenjem prepeljati 500 do 700 kilometrov.
»Generacije prvih električnih avtomobilov so delovale na osnovi baterij, ki so bile narejene za mobilne aplikacije. Danes so te baterije izboljšane, govorimo o tako imenovani litij-ionski generaciji številka 2, pri katerih tudi varnostne zahteve niso več tako stroge, saj je zaupanje v baterije večje, kar omogoča podaljšanje dosega,« razlaga Dominko.
Primanjkuje kobalta in niklja
Sogovornik pa opozarja, da kobalta in niklja, na osnovi katerih te baterije delujejo, ni dovolj, zato sedanje rešitve ne omogočajo širokega razmaha e-mobilnosti. Najti bo potrebno rešitve, ki bodo bistveno zmanjšale ali povsem odstranile delež kobalta in niklja v baterijah.
Številni avtomobilski proizvajalci razmišljajo o dveh vrstah baterij. Prvo vrsto bodo vgrajevali v premijske razrede avtomobilov in se bodo uporabljale za daljše dosege. Drugo pa v avtomobile za mestno vožnjo, kjer bo imela baterija slabše zmogljivosti, pri njih pa bo potrebno vedeti, v kakšnem stanju je in kako dolgo je nanjo še mogoče računati.
Celoten članek je objavljen v reviji Eko dežela Okolje 2019.
