Dnes nebudeme mluvit o povrchních věcech, podívejme se trochu dopředu a promluvme si o skutečném „srdci“, které rozhodne o tom, kdo bude v příštích 10 letech vládnout - o trakční baterii. Mnoho výrobců nyní propaguje „sériovou výrobu polotuhých baterií“ a „první rok montáže“, jako by technologie „solid-state baterií“ byla zralá a brzy se rozšířila! Ale je to skutečně pravda? Pravda je, že jsme všichni byli zmarketováni „polotuhými bateriemi“!


Nejprve trochu studené vody: to, co nyní vidíte jako „polotuhé“, může být jen „vylepšená verze“ kapalné baterie? Ty polotuhé baterie, které se na trh tlačí ve spěchu, jsou zjednodušeně řečeno prášek pevného elektrolytu nalepený na separátor jako „náplast“, nebo elektrolyt ve formě „želé“. Říká se tomu solid-state? Z principu lithiové ionty stále „plavou“, jen je v bazénu o několik kamenů navíc.

Výsledek? Baterie je těžší, náklady vyšší, a bezpečnost se zlepšila? Trochu, ale energetická hustota se v podstatě nehnula. Není to snad „solid-state pro solid-state“? Tento způsob „řezání tupým nožem“ má od „revoluce“, kterou si představujeme, daleko. Tak co je skutečný „trumf“? Moje odpověď je: plně pevná, a navíc „vnitřně sériově zapojená“ plně pevná.

Jak silná ta věc je? Podívejme se na data, vysokoniklový ternární s lithiovým kovem, teoretický strop může dosáhnout 770 wh/kg. Kolik mají současné kapalné baterie? Dvě až tři stě. Tento rozdíl odpovídá rozdílu mezi parním vlakem a vysokorychlostním vlakem.

Ještě úžasnější je technologie „vnitřního sériového zapojení“. Proč jsou naše současné bateriové packy těžké? Protože každý malý článek musí být obalen pouzdrem, propojen kabelovým svazkem, a jen tyto „pomáhající, ale nepracující“ věci zabírají 20 % hmotnosti. Plně pevná baterie díky tomu, že elektrolyt je pevný, může být přímo sériově zapojena uvnitř jednoho článku a vydrží i vyšší napětí. Je to jako postavit z původně rozptýlených „malých rodinných domů“ přímo „mrakodrap“, což šetří prostor a snižuje hmotnost.

Nejvíce mi změnily vnímání náklady! Všichni si myslíme, že nová technologie musí být nesmírně drahá, ale po pečlivém propočtu: výrobní linka kapalných baterií má přes deset procesních kroků, výrobní cyklus 15-20 dní, na GWh kapacity je potřeba přes sto lidí; zatímco plně pevná baterie má pouze jeden procesní krok, 2-3 dny a stačí méně než deset lidí! Z dlouhodobého pohledu se očekává, že výrobní náklady plně pevných baterií budou nižší než 50 % kapalných, což je doslova „dimenzionální úder“.

Představme si to scénicky: v budoucnu s vozem na plně pevnou baterii, v zimě do severovýchodní Číny, dojezd už nebude poloviční; na dálnici nabíjení stejně rychlé jako tankování; a co je nejdůležitější, po nárazu se nemusíte bát, že „jiskra zapálí stepní požár“.

Samozřejmě, čas na studenou vodu. Největší překážkou plně pevných baterií je nyní „problém rozhraní“. Kontakt pevné fáze s pevnou fází je jako přiložit dvě skleněné desky k sobě, kontaktní odpor je obrovský, lithiové ionty „tisíce vojáků na úzkém mostě“, vnitřní odpor je děsivě vysoký. Jak to překonat? Udělat kladnou a zápornou elektrodu i elektrolyt v nanometrové tloušťce, přeměnit „bodový kontakt“ na „plošný kontakt“. To je ale „finančně náročná“ a „mozkově náročná“ jemná práce.

Na závěr

Tímto bych chtěl dát všem šéfům automobilových firem jedno upozornění: neplýtvejte silami na „polotuhých“. Skutečné finále je plně pevná baterie v letech 2027-2030. Kdo první vyřeší ten fyzikální problém „rozhraní“, ten skutečně definuje energetickou mapu příští dekády. A co my běžní majitelé aut? Ještě počkejte, dobré jídlo si počká, skutečný „trumf“ je ještě před námi!