Baterie budoucnosti od Bosche

bosch_baterie_vyvoj.jpg

Bosch vyvíjí baterie, které umožní delší dojezd bez dobíjení a budou levnější než současné baterie.

„Naši odborníci na baterie hrají klíčovou roli v přípravě cesty pro elektromobilitu,” říká Dr. Michael Bolle, předseda podnikového výzkumu a pokročilého inženýrství firmy Robert Bosch GmbH. Již v roce 2020 by měly být baterie Bosch schopny ukládat dvakrát tolik energie a měly by být podstatně levnější. Prognózy trhu předpovídají růst: Bosch očekává, že za deset let bude asi 15 procent všech nových vozidel na světě vybaveno elektrickou pohonnou jednotkou. Bosch proto investuje 400 milionů eur ročně do elektromobility.

Dr. Thorsten Ochs, vedoucí výzkumu a vývoje technologie baterií v novém výzkumném areálu firmy Bosch v Renningenu, vysvětluje, co bude pro pokrok v technologii baterií třeba: „Aby bylo dosaženo širokého přijetí elektromobility, musí mít středně velká vozidla k dispozici 50 kilowatthodin využitelné energie.” U běžných olověných baterií by to znamenalo zvýšení hmotnosti baterie na 1,9 tun, a to bez zapojení a uchycení. To je stejná hmotnost jakou má moderní středně velký sedan, včetně cestujících a zavazadel. Při hmotnosti 19 kg běžná olověná baterie – která se dnes používá v téměř každém automobilu pro napájení startéru – ukládá průměrně méně než 0,5 kilowatthodin.

Dnešní lithium-iontové baterie jsou v tomto ohledu lepší. Ukládají více než trojnásobné množství energie na kilogram. Baterie o hmotnosti 230 kg u dnešního auta na elektrický pohon poskytuje přibližně 18 až 30 kilowatthodin. Pro dosažení požadovaných 50 kilowatthodin by ale bylo nutné použít baterie o hmotnosti 380 až 600 kilogramů. Se svými kolegy po celém světě proto Ochs pracuje na médiích pro ukládání energie s lepším výkonem. Jejich cíl: Dostat 50 kilowatthodin do 190 kilogramů. Kromě toho se výzkumní pracovníci snaží významně zkrátit čas potřebný pro dobití vozidla. „Naše nové baterie by mělo být možné nabít na 75 procent za méně než 15 minut,” říká Ochs. Ochs a jeho kolegové pevně věří, že lepší lithiová technologie dosažení těchto cílů umožní. „Co se týče lithia, cesta je ještě dlouhá,” říká Ochs. Pro dosažení pokroku v této oblasti jeho tým v Renningenu úzce spolupracuje s odborníky společnosti Bosch v Šanghaji a Palo Alto. V rámci dalšího kroku ve výzkumu lithium-iontových baterii založil v roce 2014 Bosch společně s GS Yuasa a Mitsubishi Corporation společný podnik Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG.

Teoretická řešení zní jednoduše: „Čím více iontů lithia v baterii máte, tím více elektronů - a tím i více energie – můžete ve stejném prostoru uložit,” říká Ochs. Ale protože vědci potřebují zlepšit články na atomární a molekulární úrovni, je jejich uvedení do praxe výzvou. Jedním z hlavních klíčů k dosažení tohoto cíle, je snížit podíl grafitu v anodě (kladně nabité část baterie) nebo se grafitu zbavit úplně. Použitím lithia místo grafitu by bylo možné uložit až třikrát tolik energie ve stejném prostoru. Ochs a jeho kolegové již vyvinuli mnoho přístupů pro odstranění grafitu a jeho nahrazení jinými materiály. Volkmar Denner, předseda představenstva firmy Bosch, nedávno představil prototyp řešení na autosalonu IAA. Díky nákupu Seeo Inc., startupu se sídlem v Silicon Valley, Bosch nyní získal rozhodující praktické znalosti v oblasti výroby inovativních solid-state baterií. Tyto baterie mají ještě jednu rozhodující výhodu: Mohou pracovat bez tekutého elektrolytu. Takový elektrolyt se nachází v běžných lithium-iontových bateriích, kde za určitých okolností může představovat bezpečnostní riziko.

Na vylepšených lithium-iontových baterií by profitovali nejen řidiči, ale i všechny ostatní aplikace, které využívají tuto technologii, jako jsou chytré telefony, notebooky, tablety, bezdrátové domácí spotřebiče a nářadí, a mnoho dalších produktů.

 

Ilustrace:Bosch

motorinfo.cz