V krátkosti: předposlední týden v únoru byl na Druhé čínské národní konferenci Na-Ion představen vůz Hua Xianzi. Pod tímto poetickým názvem – v překladu znamená Květinová víla – se skrývá pětimístný kompaktní městský elektromobil, který vychází z modelu JAC Sehol E10X.
Podstatné na zprávičce je to, že jde o vůz plně poháněný sodíko-iontovými bateriemi. A Květinová víla – společný produkt vývojářské společnosti HiNa Battery, Institutu fyziky Čínské akademie věd a automobilky JAC Group – je tak vůbec první funkční elektromobil se sodíkovou baterií na světě.
ANALÝZA: Převratné baterie změní svět elektroaut, jen je nikdo nevyrobil |
Sodíko-iontová baterie – označovaná zkratkou SIB nebo NIB – je typem dobíjecí baterie, která využívá jako nosiče náboje ionty sodíku. To je asi ten nejpatrnější rozdíl oproti Li-Ion bateriím, protože jinak jsou principy jejich fungování i konstrukce článků skoro identické.
Tato drobná záměna má však dalekosáhlé dopady.
Zatímco suroviny pro dnes elektromobilům dominující Li-Ion baterie – jmenovitě lithium, kobalt, měď a nikl – patří svou dostupností mezi značně limitované, o sodík nouzi rozhodně nemáme.
Je nejběžnějším prvkem z řady alkalických kovů, hojně zastoupený v mořských vodách i zemské kůře. Ta jej mimochodem obsahuje asi 2,5 objemových procent, což ze sodíku činí šestý nejhojnější prvek na Zemi. A právě tento výrazný rozdíl v dostupnosti klíčové suroviny pro výrobu baterií mohl znamenat zásadní zvrat v nástupu globální elektromobility, který Li-Ion baterie moc neusnadňují.
Mraky nad Li-Ion
Říct, že lithium-iontové baterie mají své mouchy, není úplně přesné. Těch funkčních a provozních nedostatků je totiž celý roj, a jejich existence už není žádným tajemstvím.
Evropa táhne proti lithiu. Potřebuje ho ovšem pro nařizované elektromobily |
Mají tendence k přehřívání a existuje u nich ne zrovna nepatrné riziko výbuchu/vznícení, pokud nejsou správně používány. Jsou poměrně hořlavé a naopak se velmi špatně hasí.
Patří k poměrně křehkému zboží, proto musí být uložené v kvalitních a pevných obalech. To zvyšuje jejich váhu, a navíc snižuje jejich energetický potenciál. Není bez zajímavosti, že přeprava hotového produktu, čerstvě vyrobených baterií z fabriky, ať už nákladním letadlem nebo lodí, je kvůli bezpečnostním rizikům komplikovaná. A dál?
Ohořelý vrak šel ke dnu i s luxusními vozy Lamborghini, Porsche a Audi |
Rozhodně ne k lepšímu se jejich fungování výrazně proměňuje za mezních teplot. Nejde přitom ani tak o horka – ta snáší o něco lépe – jako o mrazy. Jejich funkční životnost, udaná počtem nabíjecích cyklů, skutečně není z největších. Ostatně, tyhle baterie stárnou – ztrácejí svou maximální kapacitu – bez ohledu na to, jestli jsou používány, či nikoliv. Jejich opětovné materiálové zhodnocení, recyklace, je přinejmenším nesnadné.
Jak se míchá lithium s kobaltem. Baterie pro elektroauta jsou velká věda |
Výroba Li-Ion baterií je, už z povahy těžby dostupností limitovaných surovin, krajně neekologická a ve stávajícím režimu dlouhodobě neudržitelná.
Lithia, případně kobaltu, zkrátka nemáme dost na to, abychom s ním naplnili všechny naše sny o bezemisní budoucnosti. Bolavým mínusem na závěr je pak i to, že Li-Ion baterie, které si umějí často říkat o výměnu, rozhodně nejsou laciné.
Jsou tedy sodíko-iontové baterie, které fungují na téměř identickém principu, o tolik jiné?
I sodíkové mají chyby
Za jejich nesporné nevýhody je považována nízká energetická hustota (udáván bývá rozptyl od 75 – 165 Wh/kg) a provozně nedostatečný počet cyklů nabíjení a vybíjení, uváděný v řádu vyšších stovek či nižších tisíců.
Na druhé straně to dorovnávají tím, že mají vynikající životnost a vysokou bezpečnost. Případně tím, že umožňují rychlé nabíjení. A samozřejmě je podstatné to, že neobsahují žádné lithium.
Výrobní náklady na kilowatthodinu výkonu se u nich podle odhadů z roku 2020 pohybují mezi 850 – 1700 korunami, což je činí o polovinu levnější než Li-Ion. I ony mají problémy s extrémními teplotami, ale až za limity -20 °C a +60 °C. A zdá se, že s většinou proklamovaných neduhů SIB se Květinová víla/ Sehol E10X dokázala vyrovnat.
Podle všech informací je poháněna 25 kWh baterií – s hustotou energie 140 Wh/kg – což jí umožňuje dojezd až 252 kilometrů na jedno nabití. A podporuje rychlé nabíjení.
Jinak toho ovšem o ní zase tolik nevíme.
HiNa Battery, která se posledních pět let soustředila na testování sodíkových baterií v mini-vozech, jednostopých vozidlech a úložných energetických systémech, zatím v žádném tiskovém prohlášení nekonstatovala, zda na konferenci představila předstartovní prototyp, anebo už „hotový“ model připravený k sériové výrobě.
Průmyslovou kapacitou pro sériovou výrobu sodíkových baterií však ve svých závodech v Liyangu disponuje. Květinovou vílu je tedy třeba brát vážně.
Nejen proto, že zjevně uspěla tam, kde za poslední léta selhali, nebo spíš zatím neuspěli, vývojáři sodíko-iontových baterií ze společností Altris AB, Natron Energy či TIAMAT.
Ale i proto, že automobilka JAC Group, která se na vývoji vozidla podílela, od roku 2020 spadá mezi partnery koncernu Volkswagen. Německý koncern má dnes 75procentní podíl v joint-venture podniku s JAC na výrobu elektromobilů. Takže by ten „malý velký objev z Číny“ nemusel dlouho zůstat omezený jen na Asii.
