Vědci z německého Centra pro výzkum solárních a vodíkových technologií ZSW oznámili další průlom ve vývoji výkonných baterií. Výsledky jejich výzkumu dávají teoretický základ k masové výrobě baterií s několikanásobně větší energetickou hustotou a životností, než mají současné nejlepší li-ion baterie.
foto: ZSW
Je samozřejmě rozdíl vyvinout laboratorní baterii s úžasnými vlastnostmi, nebo průmyslově vyrábět baterie pro masové použití. Mezi oběma póly jsou roky výzkumu a obrovské finanční prostředky.
První výstupy výzkumu německých inženýrů ale vypadají velmi zajímavě. Podle oficiálních webových stránek ZSW vědci dokázali vytvořit akumulátor elektrické energie, který si i po 10 000 nabíjecích cyklech udrží 85 % své kapacity. Při každodenním nabíjení tak akumulátor teoreticky vydrží 27,4 roků.
Současné nejlepší li-ion akumulátory mají životnost pouze něco kolem 2000 nabíjecích cyklů. Při intenzivním používání je nutno baterii po pár letech vyměnit. Při obrovské ceně li-ion baterií (několik stovek tisíc korun v případě elektromobilů) se jedná o obrovský problém.
foto: ZSW
Vynikající je i výkon nové baterie. Současné nejlepší li-ion baterie mají energetickou hustotu 150 -250 Wh/kg. Naproti tomu nová baterie německých vědců slibuje energetickou hustotu 5× větší – 1100 Wh/kg.
Současné baterie nejsou jen málo výkonné, ale i velmi těžké. Například celý modul baterie (včetně elektroniky) elektromobilu Nissan Leaf má hmotnost 300 kilogramů. Při použití nových baterií se hmotnost sníží o desítky možná stovky kilogramů, čímž opět naroste dojezd auta na elektrický pohon a klesne cena.
SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY
Hliníkovo-vzduchová baterie: dojezd elektromobilu až 1600 km?!
Tekuté baterie – Němci hlásí průlom ve vývoji
Toyota už ví kdo jí bude recyklovat li-ion akumulátory v Evropě
ZSW zatím vyrábí články ve svých laboratořích za finanční podpory německého Ministerstva pro vzdělání a výzkum. V další etapě chtějí vědci vyvinout nové elektrody pro obrovské li-ion baterie, vhodné ke skladování elektrické energie z obnovitelných zdrojů.
Hlavní překážkou technologického rozvoje lidstva je (ne)schopnost efektivně skladovat elektrickou energii. Nové baterie nenajdou jen uplatnění v automobilovém průmyslu nebo energetice, ale poslouží také ke skladové elektrické energie v domácnostech nebo pro pohon nejrůznějších strojů (např. zahradní a zemědělské techniky) a elektroniky.
Zajímalo mě to a trochu
Zajímalo mě to a trochu jsem se proto porozhlédl po jiném zdroji.
Na stránkách ZSW jsem našel odkaz, který hovoří pouze o výkonové hustotě 1100W/kg, ale nikoli o energetické hustotě 1100Wh/kg, o které se píše zde. To byl totiž údaj který mi trochu vyrazil dech.
Dále tam píšou o vybíjecích proudech 2C. To by znamenalo při 1100W/kg, 50g a 3,6V na článek nějakých 7,6Ah na článek. Tzn. cca 550Wh/kg. Což jsou sice stále skvělé hodnoty, ale to by platilo jen v příadě, že by těch 1100W/kg bylo při kontinuálním zatížení.
Opravte mě prosím, jestli jsem někde něco přehlédl. Děkuji.
My děkujeme za velmi
My děkujeme za velmi podrobné upřesnění.
Zajímalo by mě, jak jsou
Zajímalo by mě, jak jsou na tom takové články s výkonovou hostotou, jaký je vnitřní odpor pod zátěží, jaký snesou nabíjecí výkon a rozsah provozní teploty. To jsou dost limitující faktory. Bez těchto parametrů je dělaní nějakých závěrů dost předčasné.
zas nejaky labak na ktory
zas nejaky labak na ktory ropny magnati zabudli.
tych „inkontinencii“ sprav o niecom tu uz bolo a myslim ze su dve moznosti.
1. nieco uzasne uz davno mame a zili by sme v raji ale zahrabane, zatajnene ako vsetky umyselne kurvitka ktore nam udajne zabezpecuju pracu vdaka udrziavaniu nekonecneho rastu tym ze rastie spotreba vdaka kazivosti a zastaranosti veci.
2. co tvrdia vyskumnici ked nieco uzasne najdu, nie je pravda a iba nas balamutia a klamu.
comu skor uverite ? kedze bod 1 nie je otazka viery ale zdokumentovany fakt vsade a vo vsetkom uz od 1955 roku, je to zrejme a nic absolutne nic, hole nic, s tym nemozeme urobit.
deje sa to i v SW, vid taky IS z nemecka SAP. ryza na peniaze snad tym najprimitivnejsim jazykom a systemom s tou najuzasnejsou reklamou, cista sekta.
Životnost 27 let to by bylo
Životnost 27 let to by bylo supr. Kdyby se podařilo tohoto dosáhnout tak byste přišel do autosalonu ,že chcete nový vůz ale bez aku boxu ,protože ten původní ještě šlape a není potřeba kupovat nový . Ale co chemické stárnutí článků a vliv nízkých/vysokých teplot ?
Tesla z dojezdem
Tesla z dojezdem 5x265mil=1325mil/2120km tak to uz by bylo neco.
2120km na 100% SOC… mno
2120km na 100% SOC… mno popravdě zbytečnost:)
Ale představte si spíše stav, kdy máte těch cca 430km, v 5x menším battery packu > pokud má současná baterie okolo 600kg (dle Jolinara), tak poté by vážila teoreticky 120kg… takže by vozidlo se stejnou baterii ujelo ještě víc, protože by se výrazně zmenšil valivý odpor…
Jsme v teoretické rovině, ale pokud je těch 1000Wh/kg reálných a došlo by k dohodnutí s panasonikem, potažmo Nissanem a Teslou, tak by se mohlo hodně změnit…
Mohu mít dotaz? jakej má
Mohu mít dotaz? jakej má vliv hmotnost baterie na valivý odpor? No to sou věci, nechcete se přidat k tomu komentu od soousední východní země? Kde je teoretická rovina, a existuje i jiné elektrické auto mezi diskutujícími zde v komentu než Tesla? Stále mne udivuje, jak se ke článku, kde autoři funkčního projektu jsou Němci se zde opět opakuje jakési auto za velkou louží, které Evropu nevidělo… prosím buďte na zemi a koukejte se kolem sebe, sou zde také výrobci.
Pokud sem dobře pochopil, tak je hmotnost baterie na Kilowat jedno kilo… a tím pádem nepotřebuji jakési nesmyslné teorie o dojezdu. Prostě je jasný, že pokud vyrobí baterii, nejsou omezeni kapacitou jako do teď a mohou vyrobit baterii na míru, to znamená dle dojezdu.
A hlavním aspektem jsou ty nabíjecí cykly, které zvyšují životnost baterie a tím pádem je tam rezerva na opotřebení, bude držet tu kapacitu jak je psáno… tedy i popěti letech bude třeba na 99 procentech… je jasný, že při koupi nového vozu si vemu i novou baterii… vůz bude jistě zase o kousek dál 🙂
Dobrý den,
valivý odpor je
Dobrý den,
valivý odpor je součástí jízdních odporů každého vozidla, tady se asi shodneme.
K valivému odporu, ten se dle dostupné literatury vypočítá jako Ff=m.g.cos(alfa).f [N]
Máme zde tedy 4 členy rovnice, kdy:
f-součinitel smykového tření, povětšinou se uvažuje stejný na všechna 4 kola je je dám materiály pneumatik a povrchem povrchu
cos(alfa)-úhel, který svírá rovina vozovky s vodorovnou rovinou, pro zjednotučení lze uvažovat jízdu v horizontále, pak cos(alfa)=1
g-gravitační zrychlení, na Zemi téměř neměnná konstanta, tedy g=9,81 m/s2
m-hmotnost vozidla… ano hmotnost celého vozidla, včetně řidiče a baterií [kg]
Pokud máte 4 členy rovnice, z toho jeden je v případě horizontálního pohybu roven 1, další 2 jsou konstanty, tak tu máme pouze proměnnou m, tedy na velikost valivého odporu má hmotnost baterie, jakožto součást vozidla vliv a v případě úspory 400kg velice výrazný.
Příklad:
m1=1500kg, m2=1100kg (při úspoře 400kg na baterii)
g-9,81
cos(alfa)=1-horizontální pohyb
f-0,015 – průměrný asfalt
Ff(1)=1500 x 9,81 x 1 x 0,015 = 220,725N
Ff(2)=161,865N
Valivý odpor je stálý, nemění se v závislosti na rychlosti, tedy pokud neuvažujeme vliv aerodynamiky vozu a zvyšování přítlaku při zvyšující se rychlosti.
Přibližně do rychlosti 60-70km/h je valivý odpor větší, než vliv odporu vzduchu, ten roste exponenciálně.
Co se týká evropský výrobců elektromobilů, všechny doposud vyrobené elektromobily jsou výrobky zavedených automobilek. Kolik z nich má v současnosti postavenou linku na výrobu elektromobilů? V evropě má postavenou linku pro elektromobily jen Nissan. A s prominutím, přestavěné vozidlo, kde místo splaovacího motoru není elektromotor, není koncepčně nejlepší řešení. Peugeot Ion/Miev/C-zero nepovažuji za praktické vozidlo, protože se do něj sám nevejdu na místo řidiče, anichž bych neprohybal výplň dveří…
kw/kg je měrný výkon, kapacita se udává buď ve formě kulometrické kapacity, tedy Ah/kg, nebo kWh/kg, ale pro elekrtomobily je směrodatnější Wh/kg, tedy měrná energie.
V současné době jsou výrobci omezeni v případě baterií jejich kapacitou, pro větší kapacitu se musí baterie zvětšit, když jí zvětšíme, zvýší se hmotnost, zastavěný prostor a cena, navíc se zhorší chování vozidla.
Udělat baterii na míru není moc problém, problém je to, co jsem napsal výše.
Bez podrobností je to
Bez podrobností je to vcelku vágní informace. Máte něco bližšího? Děkuji.
Bohužel ne. Zatím jsme
Bohužel ne. Zatím jsme odkázání pouze na tiskovou zprávu.
Takže to není
Takže to není kalendářní životnost, ale pouze hausnumero vypočítané z počtu cyklů. To pak ale o nic víc než dnes už běžně dostupné LTO články a ne tak o moc víc, než současně nejpoužívanější NMC články.
Alespoň že ta energetická hustota vypadá luxusně.
Co na to říct… Až si
Co na to říct… Až si takovou baterii jednou koupím, teprve uvěřím. Ale je mi už dvacet, nevím jestli se toho dožiji.
Gratuluji, mohou se postavit
Gratuluji, mohou se postavit na start spolu s ostatními převratnými články posledního roku a uvidíme, kdo proběhne metu sériového provozu jako první… Snad to nebude běh na dlouhou trať!
Už zase?!
Už zase?!
Klasika, nabehne nejaka
Klasika, nabehne nejaka ropna alebo energeticka spolocnost, urobi bububu a nic nebude 🙂
Zacina to byt uz trapne, kazdy rok 300 novych bateri a kazdy dalsi rok nic
Peníze jsou až na prvním
Peníze jsou až na prvním místě. Pokud uloatombaroni a ropní šejci dobře zaplatí za to, že akumulátor neopustí laboratoř, tak proč ne?
Dokážete zdokumentovat
Dokážete zdokumentovat alespoň jeden případ, kdy k něčemu takovému došlo?
A kromě toho nepřeceňujte podnikatelské a lobbystické schopnosti arabských šejků. Většina z nich jenom pasivně inkasuje obrovské peníze za to, že se na jejich území těží ropa. Jakmile dojde nebo se propadne její cena, bohatství velmi rychle prožerou a budou zase jezdit na velbloudech.
Zkus se příště zamyslet
Zkus se příště zamyslet než zase začneš něco blábolit o uhloatombaronech. Za prvé, bez levné a čisté elektřiny z jaderných elektráren se masivního rozšíření elektromobility určitě nedočkáme. Za druhé, provozovatelé JE by byli sami proti sobě kdyby bránili rozvoji nových typů akumulátorů použitelných pro elektromobily. Narvat reaktor do auta nelze, ergo jediná možnost jak mohou JE na automobilové dopravě vydělat je, že se masově rozšíří elektromobily. Za třetí, masivní rozšiřování uhelných elektráren v poslední době můžeme zaznamenat pouze v antijaderném a oze zmagořeném německu. Fakta jasně ukazují, že čím víc oze tím víc špinavého uhlí a čím víc jádra tím méně uhlí.
Dle mých informací je
Dle mých informací je jediná výhoda jaderné energetiky vysoká energetická hustota paliva, kterou jen tak nějaký obnovitelný zdroj nenahradí. Ale o levné nebo snad čisté energii tu nemůže být řeč. Zatím nejlepší poměr cena výkon mají plynové elektrárny s kombinovaným cyklem. V zívěsu za nimy jsou právě uhlené elektrárny. Zatímco plyn dovážíme, uhlí naopak vyvážíme. Pro ČR jsou proto uhelné elektrárny velmi ekonomicky výhodným řešením. A pro podniky zabývající se těžbou uhlí je to velmi lukrativní. O ekologii jejich provozu by jsme mohli hovořit dlouho. Něco si o tom nejdřív zjistěte.
Pokud srovnáme JE a
Pokud srovnáme JE a tepelnou elektrárnu spalující uhlí nebo plyn co do vlivu na žp a ceny energie tak tak JE vyhrává na celé čáře. Zjistěte si kolik stojí 1kwh z plynové elektrárny a kolik třeba z Dukovan. Běžte se podívat do severních Čech a do SLezka na to jak těžba uhlí strašlivě zdevastovala krajinu. Plyn dovážíme a nebude dlouho trvat a budeme dovážet i uhlí. Uhlí potřebujeme a budeme potřebovat především pro provoz tepláren.
Z hlediska současných
Z hlediska současných nákladů na provoz se skutečně jedná o nejvýhodnější zdroj energie. Ale zamyslete se nad vícenáklady JE do budoucna. Zpracování vyhořelého paliva a všech komponent, které přišly do styku s radiací. Vybudování úložiště paliva. Nehledě na to, že o úložiště se bude muse stovky let někdo starat. S těmito náklady se zatím nekalkuluje, ale do budoucna je bude muset někdo zaplatit. Později se tyto aspekty budou chtě nechtě promítat do ceny energie. Najděte si nějaké zahraniční výzkumy a počtěte si. Jak velké jsou skutečné náklady na provoz různých typů elektráren.
S těmi uhelnými a plynovými elektrárnami jste mě asi špatně pochopil. Nesnažím se ospravedlňovat jejich provoz. Měl jsem na mysli to, že je nelze okamžitě vylouči z enegetického mixu hlavně z ekonomických důvodů. Taky jsem napsal, že o jejich ekologii bychom mohli vést další dlouhou debatu. Rekultivaci krajiny po vytěžení uhelné sloje taky nikdo nepočítá do nákladů na jeho těžbu. To by byla cena trochu jinde. A žádní uhlobaroni by potom nebyli, protože vícenáklady těžby by z nich všechny peníze vysály.
Problém je zkrátka ten. Že většina hledí na zisk a nikoli na skutečné náklady a dopady na životní prostředí, které v důsledku možná dosáhnou výše předchozích zisků.
To už jsme ale dost odbočili od témata baterií 🙂
Z každé vyrobené a
Z každé vyrobené a prodané kwh musí provozovatelé JE odvádět část z příjmu na speciální jaderný účet. Tyto prostředky jsou určeny na likvidaci jaderných provozů, takže nezbytné náklady již jsou zahrnuty do stávajících cen elekřiny vyrobené z jádra. Vyhořelé jaderné palivo nebude nikdy uloženo na trvalo pod zem. Jaderní odborníci vždy počítali s tím, že palivový cyklus bude uzavřen ovšem zelení donutili vlády se vážně idiotskou myšlenkou na trval uložení cenného energetického zdroje zabývat a dokonce zahájit průzkumy a částečné realizace. To ale neznamená, že se nejedná o naprostý nesmysl. Přečtěte si něco o připravovaných typech reaktorů případně o transmutorech.
Ovšem téma baterií s problémem zdrojů energie úzce souvisí. POkud budeme elektřinu do elektromobilů vyrábět v uhelných a plynových elektrárnách jejich přínos pro žp bude diskutabilní. Tzv. oze ještě dlouhá desetiletí nebudou sto nahradit klasickou energetiku, nehledě na taktéž problematický vlivy na žp a devastační dopad na ekonomiky EU. Jediné co zbývá je jádro.
Někdo z výrobců
Někdo z výrobců elktromobilů, myslím, že to byl Elon Musk za Tesla Motors (nejsem si jist), řekl, že elektromobil nabíjený energií z uhelné elektrárny je jen přímotopem na kolečkách o nic lepším než klasický benzíňák. Dokud nebudeme svoji energii dostávat čistě z obnovitelných zdrojů, pak nemůže být o nulových emisích elektrických aut řeč.
Velký problém JE je efektivita provozu a tu mohou řešit buď přečerpávací elektrárny, nebo chytré sítě. To že musí elektrárna opakovaně odstavovat jeden nebo oba reaktory představujev síti obrovské výkyvy. Nedokážu si představit takové množství akumulátorů, které by bylo zapotřebí, aby nahradilo např. Dlouhé Stráně. A doba kdy budeme mít každý doma elektromobil který bude během nabíjení stabilizovat síť je velmi vzdálená.
Napadlo mě řešit to třeba malými přečerpávacími elektrárnami. Pro takové řešení je česká kranina přímo ideální. Spousta kopců a údolí. 100m spád kam oko pohlédne. V tomto ohledu má naše kranina velké výhody. A náklady na jednotku úložné kapacity takového zařízení leží hodně hluboko pod cenou akumulátorů. Nevýhoda přečerpávací eletkárny je v tom, že se je vyplatí stavět teprve od určité velikosti. Určitě by to ale stálo za úvahu. Případně mi to připadá jako zajímavé téma pro článek nebo nějakou diplomovou práci.
To by pak rostl počet ostrovních a poloostrovních systémů jako houby po dešti 🙂
Než postavíte za deset let
Než postavíte za deset let deset přečerpávaček, tak cena, kapacita dostupnost baterií budou na takové úrovni, že se to cenově ani jinak nedá srovnat. Loni se zvedla produkce asi 2x, do roku 2017 to bude někde mezi 70-100GWh/rok (jenom Tesla Motors otevře v r. 2017 v Nevadě výrobní kapacitu 50GWh). Mě by spíše zajímalo, kdy se u nás konečně postaví nějaká továrna na baterie. Alespň na 30GWh ročně.
Elektřina z JE není ani
Elektřina z JE není ani levná a nikdy nebyla ani čistá. Nepište prosím takové nesmysly. Dá to hodně úsilí a peněz udržet provoz JE pod kontrolou. Pokud by energie z JE byla čistá, tak nemáme zaneřáděné Jižní Čechy radioaktivním spadem, po Šumavě by se neproháněli radioaktivní kanci a na Černobyl by se nemuselo vynakládat každým rokem tolik peněz, že to ruinuje Ukrajinskou ekonomiku a i EU by ušetřila už i několik proinvestovaných miliard Euro, tedy potažmo něco i poplatníci v ČR.
A to jste si vycucal z
A to jste si vycucal z kterýho prstu, že Jižní Čechy jsou zamořeny radioaktivním spadem? Jediný radioaktivní kanec se zřejmě prohání po vaší vylízaný palici.
Každopádně, ve srovnání s tzv. oze a uhlím je jaderné energie levná, bezpečná a ekologická.
Aha, zase další Troll,
Aha, zase další Troll, který se neumí ani zaregistrovat, natož aby věděl, jak se používá internetový vyhledávač. Ale ještě vám jednou napovím. Zkuste radioaktivní kanci Šumava a Jižní Čechy Cesium.
Myslíte, že existuje
Myslíte, že existuje nějaký vyhledávač na mentální výpotky vašeho chorého mozku? Zkuste si místo recyklování blábolů o zločinném komunistickém experimentu, který by s v normální zemi udát nemohl, zjistit něco o radioaktivitě popílku (který se jen tak volně skladuje na haldách) vzniklém po spálení uhlí v tepelných elektrárnách – v těch tepelných elektrárnách, které v Německu rostou, díky odstavování JE a vyhazování bilionů na tzv. oze, jako houby po dešti a toho uhlí, které se v Německu pálí mnohem víc, než před před pár lety, než němci úplně zmagořili s tzv. energiewende. Nemluvě o jiných dopadech na životní prostředí a zdraví obyvatel, jako likvidace krajiny, zvýšená prašnost, zvýšené emise CO2, atd. Co do počtu obětí na životech se celý Černobyl (a zřejmě i Hirošima a Nagasaki) může schovat před uhlenou energetikou, jejíž podíl na energetickém mixu v Německu rychle roste, a to jen díky zeleným magorům, jenž si myslí, že tzv. oze jsou sto nahradit Jadernou energetiku.