Batérie sú biznis, ktorý rastie „do neba“. Nie je však bez rizika

Správa spred niekoľkých dní hovorí o tom, že Tesla sa s dosiahnutou produkciou 5000 vyrobených vozidiel Model 3 týždenne zaradila medzi „skutočné“ automobilky. Faktom však je, že pokiaľ sa nič neskomplikuje, bude Tesla vyrábať ročne namiesto desaťtisícových, státisícové série.

Dopyt rastie, no ceny klesajú

Tesla je pritom len malým čriepkom mozaiky svetového automobilového priemyslu. Veľké plány v rozširovaní výroby elektromobilov a plug-in hybridov ohlásili v podstate všetky veľké značky.

Pozrite siFiat Chrysler uvedie do roku 2022 viac ako 30 elektrifikovaných modelov

A tie malé tiež nie sú výnimkou. Vytvára sa tak obrovský dopyt po trakčných batériách, na ktorý reagujú ich výrobcovia, investujúc do výstavby nových a rozširovania existujúcich kapacít.

Celý batériový boom však pripomína partiu hazardnej hry, v ktorej víťaz berie všetko. Naznačuje to analytická spoločnosť  Arthur D. Little (ADL) vo svojej správe „Future of Batteries: Winner Takes All?.

Investície vybraných spoločností do výrobných kapacít batérií v mld. USDZDROJ | ADL

Čo bude potrebné, aby sa elektrické vozidlá stali cenovo konkurencieschopnými (bez dotácií) voči tradičným autám so spaľovacím motorom? Ceny batérií sa podľa ADL budú musieť znížiť z dnešných 190 až 250 USD/kWh na 100 USD/kWh. A to sa aj podľa predpovedí stane, čo je dobrá správa pre spotrebiteľov, aj pre životné prostredie.

Horšou správou  je to pre „ťažiarov“ a spracovateľov ropy, a tiež pre výrobcov spaľovacích motorov a súvisiacich komponentov.

Pozrite siBatérie SCiB novej generácie pre superrýchle nabíjanie elektromobilov

Podľa Arthur D. Little sa očakáva rast trhu s batériami zo 60 miliárd dolárov v roku 2015 na viac ako 90 miliárd USD do roku 2025.  Tieto čísla nie sú len výsledkom výroby elektromobilov.

ZDROJ | ADL

Batérie potrebujú aj autá so spaľovacím motorom, elektronické zariadenia a v poslednom období rastie dopyt aj po batériových úložiskách v súvislosti s výrobou elektriny v solárnych a veterných elektrárňach, a po záložných batériách pre domácnosti.

Tie môžu byť využívané samostatne, nezávisle na tom, či máte na streche fotovoltaiku, alebo nie.

Dôsledkom tohto boomu nie je cenový nárast, ako by sme v trhovom prostredí očakávali, ale naopak, pokles cien batérií. Čiastočne za to môžu zdokonalené výrobné technológie a určitý vývoj v konštrukcii batérií – ten prebieha nepretržite. Relevantným dôvodom sú však aj kalkulácie výrobcov, ktorí si chcú podchytiť automobilky a ďalších veľkých odberateľov, preto stláčajú svoje marže. Podľa ADL často až na nulu, či dokonca do záporných čísel, dúfajúc, že neskôr si zisky vynahradia.

Zasiahne technologický pokrok

Jedným z výsledkov tohto rastového potenciálu sú aj veľké investície do nových fabrík na batérie a akvizície nezávislých výrobcov. Výdavky v oblasti dosiahli za posledné 2 roky viac ako 13,7 miliárd dolárov.

Karty s cenou za 1 kWh kapacity však môžu popri špekuláciách zamiešať aj nové technológie. Tých je rozpracovaných nepreberné množstvo, pričom niektoré už pomaly dozrievajú do štádia komerčnej dostupnosti.

Pozrite siBatérie Li-S inšpirované živými 3D štruktúrami môžu znamenať revolúciu

Jednou z nádejných technológií sú Li-ion batérie s pevným elektrolytom, ktoré vyvíja viacero renomovaných spoločností, vrátane firiem Bosch, Dyson, Samsung, alebo Toyota.

ZDROJ | Fortune

Li-ion batérie s pevným elektrolytom sú považované za najdôležitejšiu inováciu v poslednom období. Môžu totiž vďaka odlišnému elektrolytu priniesť až o 40% vyššiu kapacitu oproti bežne používaným batériám s tekutým elektrolytom.

Zvýšené napätie článkov zo 4,5V na 5V umožní zvýšiť energetickú hustotu o ďalších 10%, a ako bonus sa pri nich minimalizuje riziko požiaru. Pre elektromobily sú to samé dobré správy. Budúci vývoj však nie je jednoznačne predvídateľný. Arthur D. Little uvažuje o troch možných scenároch.

Najpravdepodobnejšou možnosťou je nástup pokročilejších Li-ion batérií (zrejme Li-ion s pevným elektrolytom), ktoré budú vychádzať z tých súčasných. Zabehnuté technológie sa však budú súbežne využívať vo väčšine aplikácií ešte desaťročie.

Konzervatívnym scenárom je „evolúcia“ dnešných batérií smerujúca k zvýšeniu ich kapacity a súčasnom znížení výrobných nákladov. Túto alternatívu považuje ADL za menej pravdepodobnú.

Porovnanie vybraných technológií batérií z hľadiska energetickej hustoty (objemovej-zvisle a gravimetrickej).ZDROJ | ADL

Najmenej pravdepodobnou možnosťou je údajne nástup „zázračnej“ novej batérie, ktorá znesie zo sveta súčasné technológie a uplatní sa ako univerzálna batéria vo všetkých oblastiach.
No hoci je to z krátkodobého hľadiska nepravdepodobné, nakoniec k tomu pravdepodobne dôjde, aj keď možno nie v podobe „univerzálne najlepšej“ technológie.

Pozrite siNukleárne batérie s izotopom niklu vydržia storočie

Predpokladom pre to je viacero sľubných technológií, vyznačujúcich sa vysokou energetickou hustotou, dlhou životnosťou, prípadne výhodami, ako je schopnosť rýchleho nabíjania (v prípade potreby aj vybíjania), alebo nízkych výrobných nákladov.

Väčšinou ide o základný výskum, ale v priebehu desaťročia si niektoré technológie nájdu cestu aj do hromadnej výroby a zmenia naše stereotypy pri používaní batérií.

ZdrojArthur D. Little,Autoblog

Komentáre k článku