10 puta veća gustoća energije od litijske baterije? Porsche razvija silikonsku anodnu bateriju i planira je masovno proizvesti u roku od 5 godina
Španjolska dnevna internetska stranica "Public" nedavno je izvijestila da je proizvodnja baterija važan izvor emisija ugljika u proizvodnom procesu električnih vozila, što čini 25 do 40% ukupnih emisija. Sve više proizvođača radi na smanjenju emisija na ovom području, ali Porsche želi ići dalje. Tvrtka razvija bateriju s boljim performansama i manjim ugljičnim otiskom. Je li ovo savršena baterija?
Porsche će u sljedećih 10 godina uložiti oko milijardu eura u različite mjere dekarbonizacije, uključujući smanjenje emisija ugljičnog dioksida iz svojih montažnih postrojenja, navodi se u izvješću. Proizvodnja Porsche Taycana u Zuffenhausenu (u Stuttgartu, Njemačka) od početka je ugljično neutralna, ali izgradnja automobila mnogo je više od sastavljanja svih dijelova na proizvodnoj liniji.
Baterije su jedan od važnih izvora emisija u proizvodnji električnih vozila. U ovoj vezi, višestruki koraci proizvodnje pretvaranja sirovina kao što su nikal i kobalt u rafinirane proizvode koji se mogu koristiti u baterijama troše ogromne količine energije.
Na nedavnoj konferenciji za novinare, Benjamin Pasenberg, šef visokonaponskih sustava u Porscheu, rekao je: "Imati zelenu energiju vrlo je važno, posebno u proizvodnji baterija, gdje je potrebno puno energije za zagrijavanje stvari." Međutim, upotreba samo zelenih izvora energije (ili izvora energije s niskim emisijama) za proizvodnju baterija nije dovoljna da Porsche (ili drugi proizvođači) ispune svoje ciljeve u pogledu emisija. Također je potrebno ponovno osmišljavati samu bateriju kako bi se smanjilo zagađenje koje proizlazi iz prakse proizvodnje baterija.
U tu svrhu Porsche radi na novoj bateriji. Za bateriju se kaže da je snažnija, brže se puni i ima manji ugljični otisak od trenutnih baterija. Tehnologija koja se koristi je korištenje više silikona u anodi baterije, a ne grafit koji se danas obično koristi.
Prema Otmaru Beecheru, šefu električnih vozila u Porscheu, silikonske anode su 10 puta energetski guste. Porsche očekuje 20 do 25 posto više sati vata po litri volumena od današnjih konvencionalnih litij-ionskih baterija. Mislim, pod određenim energetskim kapacitetom, volumen baterije je manji. Poboljšana energetska učinkovitost baterija, pak, znači da je potrebno manje baterija za napajanje vozila, što smanjuje ukupnu težinu (a također smanjuje prostor potreban za baterije).
Manja težina vozila znači i manju potrošnju baterije, ali gdje je pozitivan utjecaj na okoliš? Prvo, dizajn ove nove ćelije smanjuje zahtjeve materijala za strukturu aluminijskih ćelija (kućište) u usporedbi s cilindričnim dizajnom ćelija. Proizvodnja aluminija jedan je od važnih izvora emisije ugljika za automobile. Prema nedavnoj studiji Volva, aluminij čini 30 posto emisija koje proizlaze iz proizvodnje modernih materijala vozila, čak i više od same baterije. Stoga, smanjenje uporabe aluminija također smanjuje veliki dio emisija. Iako nisu objavljene pojedinosti, Porsche je rekao da će se baterija također brže puniti.
S druge strane, sadržaj kobalta u takvim baterijama bio bi smanjen. Sada je poznato da je kobalt teško dobiti, vrlo skup i ima veliki utjecaj na okoliš. Kobalt trenutno čini 20 posto katodnog materijala taycan baterije, a Porsche se nada da će njegova nova tehnologija smanjiti udio kobalta na samo 5 do 10 posto.
Kako bi dodatno smanjio emisije, Porsche će se usredotočiti na lanac opskrbe. Njemačka tvrtka nabavljat će kobalt, nikal i druge sirovine što je više moguće iz Europe, tako da će biti bliže mjestu proizvodnje novih baterija, u blizini Porscheovog istraživačkog i razvojnog centra u Weissachu. Prema relevantnoj osobi zaduženoj za Porsche, kupnja katodnih materijala od Schwarzheidea u Njemačkoj umjesto moje zemlje može smanjiti emisiju ugljičnog dioksida za 25%.
Osim toga, Porsche gura svoje dobavljače da u potpunosti proizvode baterije i druge komponente iz obnovljivih izvora energije. Njemački proizvođač automobila rekao je da više neće razmatrati dugoročne ugovore s dobavljačima koji nisu bili voljni koristiti certificiranu "zelenu" energiju. Porsche kaže da lanac opskrbe čini oko 20 posto ukupnih emisija stakleničkih plinova proizvođača automobila. To će se do 2030. popeti na oko 40 posto jer se proizvodnja prebacuje na električna vozila.
Veliko je pitanje kada ćemo vidjeti ovu "idealnu" Porsche bateriju u cestovnom automobilu? Kao i mnoge druge tehnologije u automobilskom sektoru, prvo će se koristiti u trkaćim automobilima, gdje su visoke performanse i mogućnosti brzog punjenja najvažnije. Otmar Beecher je rekao: "Obično smo 2 do 3 godine udaljeni od prelaska na proizvodne automobile. Tako ćemo ga vidjeti u proizvodnim automobilima nakon 2025." Porsche očekuje da će komercijalizirati bateriju visokih performansi u roku od pet godina.
Što se tiče proizvodnje, cilj je ostvariti minimalnu godišnju proizvodnju od 100 MWh, dovoljnu za napajanje oko 1.000 automobila. To nas navodi na vjerovanje da će u početku biti namijenjen samo nekom neproizvodnom modelu, vjerojatno nekom superautomobilu vrlo visokih performansi.
Naravno, to nije savršena baterija. Savršena baterija puni se u sekundi, ne pregrijava se ili gubi kapacitet tijekom vremena, a lagana je i jeftina za proizvodnju. Vjerojatno nikada nećemo vidjeti bateriju sa svim tim značajkama u jednom, ali u kratkom do srednjoročnom razdoblju Porscheova baterija postaje prilično blizu - barem u teoriji - idealne baterije. (kompilirano / Li Zijian)
