Elektromobily, hybridy, Tesla, Volkswagen, Škoda
Typ baterií, který zažívá od roku 2000 výrazný rozmach. Díky miniaturizaci a neustálému snižování ceny těchto baterií nastal boom přenosné elektroniky. Nejprve to byly notebooky, později chytré telefony smartphone jako iPhone, od roku 2010 jsou to také tablety jako iPad. Ale především, stále vyšší kapacita baterií je umožnila integrovat také do dopravních prostředků. Elektrokola, elektromobily, hybridní auta, elektroletadla, elektromotorky, elektrické skútry – všechny tyto stroje využívají lithium-iontové baterie.
Lithium-vzduchové baterie (neboli lithium-air/lithium-oxygen) slibují několikanásobně vyšší kapacitu a nižší hmotnost, než v případě klasických li-ion akumulátorů. Zajímají se o ně takoví giganti jako IBM nebo General Motors. Z výzkumného ústavu MIT přišla zpráva o dalším důležitém pokroku v jejich výzkumu.
Po konceptoch F600 HyGenius a F700 predstavuje Mercedes-Benz ďalší koncept auta budúcnosti – limuzínu F800, a to hneď v dvoch verziách. Ako auto na palivové články a plug-in hybrid.
 |
 |
 |
Nemecká presnosť, výstredný dizajn a predovšetkým nízka uhlíková stopa. Tak by sa dalo charakterizovať lákadlo automobilky Opel pre tohtoročný ženevský autosalón. pokračování
 |
 |
 |
Vědci z Univerzity technologií ve Štýrském hradci vyvinuli nový akumulační materiál, který umožňuje uložení mnohem většího množství elektrické energie v jednotce objemu než současné li-ion technologie. Vyvinuli metodu, která používá křemíku pro zvětšení kapacity lithium-iontových baterií. Kapacita takto vzniklých baterií je až desetinásobná v porovnání se současnými li-ion bateriemi.
Výzkum je prováděn s podporou firmy Varta Microbattery. Celý projekt nese název „NanoPoliBat“ a v nedávné době již byl předložen patentovému úřadu. Tato technologie obsahuje množství nových poznatků, které mají vést k vytvoření nového typu baterie.
Výkumníci z University of St. Andrews by se mohli snadno stát jedním z našich nejdůležitějších pojítek s elektromobily budoucnosti. Před pár dny totiž představili lithium-iontové baterie s 10x větší kapacitou než je dnes běžná při zachování přibližně stejných rozměrů a hmotnosti. Zvýšení kapacity dosáhli nahrazením elektrody lithium kobalt oxidu porézní karbonovou elektrodou, která nechává lithiové ionty reagovat s kyslíkem získaným ze vzduchu během vybíjení. Výzkumníci nazvali svou baterii STAIR, její kapacita se pohybuje kolem 4000 mAh g-1. Běžně komerčně dostupná by Li-air baterie moha být už během pěti let. První prototyp se chystají otestovat v mobilních telefonech a MP3 přehrávačích. „Nový návrh má potenciál zlepšit výkonnost přenosných elektronických produktů a dát významný impuls průmyslu obnovitelných zdrojů,“ píše se na oficiálních stránkách projektu. Nové baterie by ještě ke všemu měly být dokonce levnější než ty klasické li-ion. To už zní skoro pohádkově. Není bez zajímavosti, že podobný pokrok ve vývoji Li-air (vzduchové) baterií nedávno ohlásili také vědci z Japonska.
Čtyři a půl roku práce se skrývá za třetí generací hybridního automobilu Toyota Prius. Hlavní návrhář vozu Akihiko Otsuka nedávno před novináři zavtipkoval, že TMC neznamená „Toyota Motor Company“, nýbrž „Toyota Meeting Company“ v narážce na tisíce schůzí, které kvůli novému Priusu museli podstoupit. Nedávno byl ale na Detroitském autosalonu konečně nový hybrid odhalen a Toyota pomalu vypouští nové detaily. Výroba třetí generace Priusu začne už koncem letošního dubna, na trh se dostane počátkem jara. Do konce roku chce automobilka (prožívající stejný propad poptávky jako většina dalších) prodat až 100 000 kusů, o 80 000 více pak za celý kalendářní rok od uvedení. Pro úplnost, nová Honda Insight, konkurenční hybrid, se prodává také velmi dobře, dosud má Honda předobjednávky na 5000 vozů. Toyota se zase u své novinky chlubí tím, že pohonný systém nového Priusu je až o 20% lehčí a o několik desetin sekundy lépe zvládá zrychlení z 0 na 100 km/h. Hybrid nabídne tři módy jízdy – eco, power a EV. V případě EV módu ujede Prius až 1,6 km čistě na elektřinu, pokud nebudete chtít jet rychleji než zhruba 40 km/h – pro popojíždění v koloně ideální. Ačkoliv je oficiálně udávaná kombinovaná spotřeba na hodnotě 4,7 l/100 km, lze podle stylu jízdy dosáhnout i o litr nižší. Zatím bohužel není jasné za jakou cenu automobilka novou Toyotu nabídne. V Japonsku nicméně bude údajně nabízet druhou generaci souběžně se třetí.
A související doplnění na závěr. Před několika dny ohlásil šéf Toyota Motor Europe Tadashi Arashima, že se v rámci testování dostane do Evropy zhruba 150 plug-in hybridních Priusů, v roce 2010 jich pak přibude dalších 350. Půjde o čistě testovací plug-in hybrid verze Toyoty Prius vybavené li-ion bateriemi (prodejní verze mají NiMH baterie), které nebudou přístupné veřejnosti.
Lithium-iontové baterie jsou dnes jednou z nejdůležitějších technologií nejen v oboru spotřební elektroniky, kde dodávají energii malým přenosným počítačům a mobilním telefonům, ale také v oblasti automobilismu. Li-ion baterie slouží v hybridních automobilech a v blízké budoucnosti se stanou hlavními zásobiteli energie malých městských elektromobilů. Tesla Motors jimi pohání svůj sportovní elektromobil Tesla Roadster. Současná technologie li-ion baterií je však stále ještě nedostačující zejména co se kapacity a doby nabíjení týká. Proto prakticky po celém světě probíhá ve výzkumných laboratořích mnoha různých společností intenzivní výzkum, který má přinést lépe využitelné lithium-iontové články. Už v roce 2010 je chce ve svém hybridním pohonném systému Integrated Motor Assist využívat japonská automobilka Honda, která nedávno uvedla na trh svůj nový hybrid Honda Insight. Na vývoji svých baterií pracuje s dalším japonským gigantem – Sanyo. Hlavní předností jejich nových baterií nemá být ani tak zvýšená kapacita, jako velmi rychlý čas dobíjení. Mnohem větší část kapacity baterií tak bude moct být využita k pohonu elektromotoru, což zase umožní využít hybridní pohon IMA ve větších a těžších typech automobilů. Navíc mají být nové baterie výrazně levnější. Není bez zajímavosti, že se společností Sanyo spolupracuje v oblasti li-ion baterií také německý koncern Volkswagen. Chce je využít pro své hybridy a elektromobily, a to už od roku 2012. O pokrocích v oblasti vývoje technologie uskladňování energie pomocí lithium-iontových baterií nedávno informoval také prestižní magazín Nature, který přinesl informaci o vysokokapacitních li-ion bateriích využívajících nanotechnologií, konkrétně silikonových nanodrátků.
Životnost současné generace lithium-iontových baterií zatím není příliš obdivuhodná, například v případě Tesly Roadster předpokládá výrobce 70% kapacitu po pěti letech ježdění a 80 000 najetých kilometrů. O to více potěšil všechny zastánce elektromobilů nejnovější test společnosti Southern California Edison (SCE) provedený na baterii od společnosti Johnson Controls-Saft. Firma na li-ion baterii simulovala více než dva a půl roku takové podmínky, které by nejspíš zažila v lehkém komerčním vanu. Dosud baterka „ujela“ 289 682 km s minimálním „opotřebením“. Díky výsledkům testu dostala společnost SCE od amerického Ministerstva energetiky „plnou“ verzi baterie (test probíhal pouze na jedné šestině článku, který obvykle využívají plug-in hybridy nebo elektromobily). SCE má vyzkoušet, jak dobře by se taková baterie hodila pro osobní automobily. SCE tento test bude provádět ve spolupráci s Institutem pro výzkum elektřiny. SCE ve spolupráci s dalšími partnery, jako je např. automobilka Ford, také v současné době testuje lehké, střední i těžké automobily typu plug-in hybrid.
Britský magazín Autocar dělá zase trochu jasno v budoucnosti značky Toyota Prius. Už déle probíhaly spekulace, že by Toyota mohla vytvořit nějakou novou „pod-značku“ pro tyto své velmi oblíbené hybridní automobily. Ředitel britské pobočky automobilky, Miguel Fonseca, však tyto spekuace vyvrátil, stejně jako už dříve Irv Miller na Open Road blogu. Fonseca však zároveň potvrdil, že se objeví nové modely Priusu – minimálně prý hybridní MPV. Všechny nové typy vozů se samozřejmě pochlubí už třetí generací hybridního pohonu Hybrid Synergy Drive. Třetí generace samotné Toyoty Prius se objeví v lednu na autosalonu v Detroitu. Do prodeje půjde koncem roku 2009 a zmíněné další modely údajně mají být odhaleny teprve koncem roku 2010. Fonseca také odmítl, že by nová generace Priusu mohla obsahovat lithium-iontové baterie. Přesto by spotřeba mohla činit něco kolem 3,1 l/100 km. Více ohledně vztahu Toyoty k li-ion bateriím najdete v nedávném v článku „Toyota v plug-in hybridy věří„.
Toyota má novou mini-webovou stránku na adrese www.toyota.com/upcoming-vehicles, kde láká zájemce na třetí generaci hybridu Toyota Prius. Ten bude poprvé odhalen na autosalonu v Detroitu v lednu příštího roku. Na stránce najdete dnes prakticky jen odpočet v současné chvíli ukazující 61 dní a 6 hodin. Přesně tolik bývá, než bude nová Toyota Prius představena světu. Spekulace o novém hybridu se různí, nicméně pravděpodobně NEpůjde o plug-in hybrid. Ten by měl být pro firemní zákazníky k dispozici teprve koncem roku 2010, pro běžné zákazníky snad v roce 2011. Také se v prvních modelech třetí generace Priusu očekává využití spíše starší technologie NiMH než novějších li-ion baterií. Některé pozdější verze by mohly mít možnost instalace solárních panelů do střechy, které budou auto chladit na slunci. Zároveň Katsuaki Watanabe, ředitel Toyoty, v jednom z rozhovorů řekl, že cílem inženýrů je snížit hmotnost, velikost i cenu nového Priusu, a to až na polovinu.
Toyota využívá svůj Open Road blog velmi vychytrale pro přímou komunikaci firemních pohlavárů se zákazníky. Aktuálně například Irv Miller, vice prizident skupiny Toyota, vyjasňuje pozice automobilky vzhledem k plug-in hybridům (PHEV) a lithium-iontovým bateriím. V průběhu uplynulých měsíců a let se totiž objevovaly zprávy, že Toyota není k li-ion bateriím příliš vstřícná zejména s ohledem na bezpečnost (zatímco ostatní automobilky už je běžně využívají), a že ani plug-in hybridy nejsou ve firemním hledáčku na prvním místě. Irv na blogu píše: „Silně věříme v dostupnost plug-in hybridů pro některé typy využití, i v to, že budou poháněny lithium-iontovými bateriemi. Věříme v to tak silně, že plánujeme začít produkci plug-in hybridů už příští rok.“ Li-ion baterie si Toyota vyvinula sama, nicméně bude je vyrábět společně s Panasonicem ve společné továrně. Irv poukazuje na fakt, že jejich opatrný postup je dán skutečně s ohledem na spolehlivost při produkci v masovém měřítku. Dodal, že i během výroby PHEV bude Toyota i nadále studovat a vylepšovat technologii baterií, jejich produkce i způsobů, jakými lidé k plug-in hybridům přistupují. „Víme, že o PHEV je velký zájem. Chceme si jen být jistí, že to děláme správně. Je nám jasné, že uživatelé našich automobilů by to nechtěli jinak,“ dodal vcelku srozumitelně a logicky Irv.
Do byznysu li-ion baterií se hrne čím dál tím více zájemců. Nedávno to byl Continental, aktuálně se přidává japonská Toshiba. Ta před časem představila nové SCiB baterie, které vynikají velmi krátkou dobou dobíjení a dlouhou životností oproti klasickým lithium-iontovým bateriím. Toshiba chce tyto baterie postupně masově prosadit v automobilovém průmyslu a průmyslových systémech. Už v prosinci 2007 ohlásila plán zahájit výrobu 150 000 kusů nových baterií měsíčně v továrně v Saku, prefektura Nagano, a tuto výrobu postupně navyšovat. Aktuální zprávy ovšem hovoří o neplánovaném výrazném navýšení – už v průběhu roku 2010 chce Toshiba vyrábět 3 miliony baterií měsíčně! A tím si samozřejmě ukousnout co největší část potenciálně obrovského trhu s elektromobily a hybridními automobily.
Nejvíce mediální pozornosti si na Pařížském autosalonu samozřejmě získaly největší automobily, především ty domácí. Kromě nich se ale na autosalonu představila také spousta menších projektů a automobilek, například francouzská Microcar. Ta zde uvedla svůj nový elektromobil M.GO Electric. Tisková zpráva hned v úvodu upozorňuje, že nejde o prototyp, nýbrž výrobní verzi, která se na trhu objeví v druhém čtvrtletí roku 2009 v ceně od 16 do 20 000 euro včetně DPH. Malý městský elektromobil se bude prodávat ve dvou verzích – dvou místné a čtyřmístné. Tzv. „Basic Pack“ model má maximální rychlost 45 km/h, což má v některých zemích výhody vzhledem k řidičskému oprávnění. Li-ion baterie dá dojezd 110 nebo 150 km, nabije se za 3,6, resp. 4,4 hodiny. Celková hmotnost automobilu se pohybuje od 540 kg do 650 kg pro čtyřmístnou verzi. Elektromobil lze samozřejmě bez problému nabíjet doma ze zásuvky. Společnost Microcar má s vývojem elektromobilů dlouholetou zkušenost, auta navrhuje už od roku 1981.
Automobilka BMW nechala už před nedávnem dodat do Kalifornie flotilu 500 elektomobilů Mini. A teď už je jasné, o jaké modely přesně šlo. BMW totiž před autosalonem v Los Angeles oficiálně ohlásila nový model Mini E. Dojezd elektromobilu má být 240 km na jediné nabití li-ion baterií. Zrychlení z 0 na 100 km/h zvládne Mini E během 8,5 sekund při výkonu 204 koní. Narozdíl od běžných Mini Cooperů se ale dozadu nevejde už žádný pasažér, ani ten nejmenší – celá zadní část totiž vzala za své s bateriemi. Mini chce flotilu 500 elektromobilů nabízet k pronájmu už od jara 2009. Každému zájemci pak nabídne také domácí dobíjecí stanici, se kterou se auto naplno nabije už za 2,5 hodiny. Podle zájmu o pronájem se pak automobilka nejspíš bude rozhodovat o další budoucnosti svých elektromobilů.
Volkswagen postavil 20 prototypů vozů VW Golf Twin-Drive a podrobuje je plošným testům pro potřeby společnosti. Jedná se o dieselové plug-in hybridy a dá se tedy předpokládat, že spotřeba bude příznivá. Novinářům z britského magazínu AutoExpress se dostal do ruky jako první na rychlý veřejný test. A výsledky předčily očekávání – spotřeba 2,5 l/100km.
1,5l dieselový motor spolupracuje s elektromotorem/generátorem, oba operují na předních kolech vozu. V zadních kolech jsou ještě dva menší elektromotory. V rychlostech do 50 km/h může vůz jet pouze na elektrický pohon, což je výhodné zvláště s ohledem na skutečnost, že se jedná o plug-in hybrid. Dojezd bez použití konvenčního motoru je zhruba 45 kilometrů, což by na cesty po městě mohlo hravě stačit. Hmotnost vozu sice trochu narostla, o 250 kg v porovnání s klasickým TDI, hodnota však není nijak znepokojující. Tři elektromotory a li-ion baterie holt něco váží.