name | autoweek.cz

Výzkum porovnává výměnné akumulátory s integrovanými

06.10.2022 | Vladimír Rybecký | Trendy

Ve výzkumném projektu Institutu pro výkonovou elektroniku a elektrické pohony (ISEA) na RWTH Aachen University a Institutu pro výzkum ekologické ekonomiky (IÖW) vědci porovnávají výměnné systémy akumulátorů s plně integrovanými systémy, tedy s pevně zabudovanými akumulátory.

V projektu „Circuitable Batteries“, financovaném Spolkovým ministerstvem hospodářství a ochrany klimatu, vyhodnocují ekologický efekt a vlastnosti cirkulace, jakož i sociální a ekonomické aspekty různých nabíjecích infrastruktur.

„Akumulátory jsou vyrobeny z cenných zdrojů. Je proto vysoce relevantní využívat zdroje efektivně, uchovat komponenty v systému po dlouhou dobu a suroviny po použití vracet do koloběhu prostřednictvím recyklace,“ říká energetický expert Jan Wiesenthal z IÖW.

To znamená, že další použití nebo opětovné použití je zohledněno ve všech fázích života akumulátorů a že akumulátory jsou při výrobě odpovídajícím způsobem navrženy. „Trh s elektrickými vozidly bude v příštích letech silně růst. Proto je nyní potřeba odpovědět na otázku, který systém akumulátorů nejlépe vyhovuje naléhavým cílům přechodu energie a zdrojů. Protože to bude mít za následek zásadní směrová rozhodnutí pro rozvoj nabíjecí infrastruktury.“

Elektromobilita se v současnosti soustředí na plně integrované akumulátory, které se nabíjejí ve vozidle v nabíjecích stanicích. Dosud však nebyly objasněny všechny překážky, které brání rychlému růstu trhu s elektrickými vozidly. Jak lze vyřešit vzájemné závislosti mezi nákladovou efektivitou instalace dobíjecích stanic a počtem elektrických vozidel na silnicích? Jak mohou hustě obydlená města s omezeným prostorem zajistit dostatek veřejných dobíjecích stanic tak, aby lidé bez vlastních dobíjecích míst byli ochotni přejít k elektromobilu? Řidiči se také stále obávají o dojezd a rychlost nabíjení. Proto jsou zapotřebí koncepce, které zabrání přetížení elektrické sítě současným a rychlým nabíjením.

Vyměnitelné akumulátory jsou považovány za možné řešení. Na rozdíl od trvale instalovaných akumulátorů je lze během krátké doby vyjmout a nahradit plně nabitými. Pro uživatele to má tu výhodu, že je to rychlé. Dobu nabíjení a skutečné používání vozidla lze vzájemně oddělit, čímž se uvolní zatížení elektrické sítě. Vyměnitelné akumulátory mohou mít také pozitivní vliv na efektivitu zdrojů, protože jejich životnost lze zvýšit kontrolovaným a šetrnějším nabíjením. Životnost vozidel by byla nezávislá na životnosti akumulátoru. Ústřední otázky, jako je požadovaný počet akumulátorů, požadavky na konstrukci vozidla a potřeba standardizace však stále nejsou vyřešeny. Tento přístup navíc vyžaduje více akumulátorů v celém systému, které budou k dispozici pro výměnu.

„Aby byznys a politika mohly činit tato převratná rozhodnutí, musí být nyní vytvořeny vědecky podložené orientační znalosti, které ukazují, jak lze řídit suroviny akumulátorů v cyklu zdrojů a jak k tomu musí být systémy navrženy,“ konstatuje Jan Wiesenthal.

Rovněž by bylo nutné vyvinout možné rámcové podmínky pro různé systémy, aby byly v první řadě možné strategické diskuse o trvale instalovaných akumulátorech versus výměnných systémech. „Pro tento účel projekt ‚Circuitable Batteries‘ porovnává a hodnotí plně integrované a vyměnitelné bateriové systémy s ohledem na jejich ekologické účinky, intenzitu zdrojů a vlastnosti cyklu, jakož i technickou a ekonomickou proveditelnost, s úzkým zapojením praktických aktérů a s ohledem na sociální aspekty v úvahu,“ říká Jan Wiesenthal.