Baterije u električnim automobilima jedna su od najčešćih „spornih“ tema. Često se u razgovorima ističe da su one skupe, teške, brzo se kvare i da ih treba često mijenjati, a nerijetko se postavlja i pitanje njihova zbrinjavanja nakon što dosegnu kraj svog ciklusa.
Ipak, upravo se ta industrija mijenja i napreduje brže nego ikada prije pa ono što je donedavno bilo točno, danas možda nije. Osim toga, najčešće se u medijima spominju litij-ionske baterije, ali malo je poznato da postoje i natrij-ionske baterije, kao i druge vrste, poput olovnih, nikal-kadmijevih i cink-zrak baterija.
Koja je cijena litij-ionske baterije?
Danas se u električnim automobilima uglavnom koriste litij-ionske baterije bazirane na litiju, najlakšem metalu u prirodi. Budući da litij dosad nije imao veliku primjenu i nije se puno iskorištavao, danas, kad se koristi za proizvodnju baterija, postaje sve više prisutan i potreban pa mu time raste i cijena.
Sve to trajat će do trenutka kad se pronađu nova nalazišta, ponuda pokrije potražnju ili kad stignu prihvatljive alternative. Cijena litija u dvije je godine tako porasla deset puta, no ipak, kad pogledamo jedan automobil, to i nije toliki iznos kako bi se dalo zaključiti iz manje upućenih izvora. Naime, u jednoj se bateriji za prosječan automobil nalazi 10-ak kilograma litija, a cijena takve baterije iznosi 5000 kuna po automobilu.
Koje su najvažnije karakteristike baterija za električne automobile?
Kad je riječ o odabiru baterije za električne automobile, važno je nekoliko karakteristika poput omjera njezinog kapaciteta i težine te njezina gustoća. Manje i lakše baterije su tako poželjnije zato što smanjuju težinu vozila i time mu omogućuju bolju izvedbu.
Kakve su litij-ionske baterije?
Od šest postojećih vrsta litij-ionskih baterija, tri su se pokazale pogrešnim izborima, a to su LCO (litij-kobalt-oksid), LMO (litij-mangan-oksid) i LTO (litij-titan-oksid). Od njih je najpoznatija LMO baterija koja se nalazi u automobilima iz 2016. godine ili ranije, a upravo su zbog njih litij-ionske baterije ostale zapamćene kao skupe, teške i kratkog trajanja. Ipak, danas se kemija litij-ionskih baterija razvila u tri smjera.
Tri su smjera litij-ionskih baterija
LFP baterije (litij-željezo-fosfatne baterije ili litijev ferofosfat baterije) su baterije bez rijetkih metala, niske toksičnosti, nezapaljive i dugotrajne te je njihova cijena niska. Ipak, teške su, a koriste ih kineski proizvođači i Tesla u svojim standardnim modelima.
Drugi smjer čine NCA ( litij-nikal-kobalt ) baterije, Tesline baterije s nešto malo rijetkih metala, relativno zapaljive, velike gustoće i lagane, ali od 30 do 50% skuplje od LFP baterija.
Treću vrstu baterija čine NMC baterije, verzije litij-ionske baterije koje se sastoje od nikala, mangana i kobalta. Prema karakteristikama vrlo su slične NCA baterijama, ali nešto manje zapaljive, a koriste ih europski i korejski proizvođači.
Iz godine u godinu baterije se usavršavaju, a time su LFP baterije zauzele mjesto onih koje imaju najviše prednosti, no jednu manu – težinu. Ipak, njihova je trenutna težina dovoljno niska da se mogu koristiti u električnim automobilima pa Tesla M3 Standard tako ima bateriju tešku 324 kg.
Kakva je budućnost litij-ionskih baterija?
Alternative sadašnjim baterijama ipak se stvaraju pa je započela proizvodnja natrij-ionskih baterija koje bi u (skorijoj) budućnosti mogle pojeftiniti proizvodnju litij-ionskih baterija. Natrij-ionske baterije bazirane su na natriju kojeg u neograničenim količinama pronaći možemo u soli, odnosno natrijevom kloridu.
One još uvijek zaostaju za gustoćom litij-ionskih baterija, ali, kao što je spomenuto, nije potrebno da baterija bude najlakša, već samo dovoljno lagana. Ujedno je prednost što nije zapaljiva, čak je i sigurnija od litij-ionske, a i cijena joj je dovoljno prihvatljiva. Natrij-ionske baterije sada već imaju oko 30% nižu cijenu od LFP baterija, koje su trenutno najjeftinije na tržištu, a s vremenom će razlika u njihovoj cijeni postajati sve veća.
Takve baterije primjerice proizvodi britanska tvrtka Faradion, a prve primjene te baterije nalaze se u kućnim baterijama kao što je Teslin Powerwall, kao i u velikim baterijskim spremnicima za industrijske primjene koji se tijekom noći pune jeftinijom strujom, a kada struje nedostaje, puštaju struju u mrežu. Novi je to segment tržišta koji se razvija sve više i iz kojeg dolaze druge vrste baterija koje će biti dovoljno kvalitetne za osobna vozila, autobuse i kamione, a neće koristiti litij, dok će litij s druge strane koristiti baterije koje zahtijevaju veliku gustoću i koje bi mogle pokretati samo trkaće automobile, avione, helikoptere, vojne dronove i slična vozila.
Hrvoje Prpić; Iva Ralica