Bateria w korpusie – czy to zadziała?

Bateria taka jaka jest - każdy widzi. To dobrze znane powiedzenie, przeniesione do branży motoryzacyjnej, wyda się jasne dla wszystkich użytkowników samochodów. W końcu jasne jest, że do uruchomienia pojazdu służy akumulator zainstalowany pod maską. Ale czy w przyszłości zobaczymy ten sam akumulator samochodowy? Projektanci spod szyldu „żelazo” przekonują, że nie jest to takie oczywiste.

Gdzie znaleźć baterię? Wszędzie!

Inżynierowie Volvo opracowali technologię, która pozwoli stosunkowo łatwo magazynować energię bez konieczności stosowania tradycyjnego akumulatora, który zajmuje coraz mniej miejsca. Zgodnie z ich pomysłem zostaną wbudowane „akumulatory” - w postaci specjalnych paneli (patrz zdjęcie), w różne części karoserii, takie jak maska, drzwi, tylna klapa czy dach auta. Nie chodzi jednak o tradycyjne rozwiązania, ale o połączenie włókna węglowego i żywicy polimerowej. Dzięki temu ostatniemu możliwe jest stworzenie bardzo doskonałego nanomateriału, który w największej zwięzłości technologicznej pozwoli na tzw. superkondensatory. Dzięki tej technologii wspomniane elementy auta będą mogły magazynować energię, która następnie będzie wykorzystywana do różnych zadań. Ważne jest, aby materiał ten posiadał odpowiednią ciągliwość i sztywność, która będzie zbliżona do tradycyjnego wzornictwa.

Przede wszystkim hybrydy.

Superkondensatory na bazie włókna węglowego i żywicy polimerowej powinny być stosowane przede wszystkim w pojazdach hybrydowych. Dość powiedzieć, że w ich przypadku tradycyjne baterie mogą zająć nawet 15 proc. całkowita waga samochodu, więc stawką jest dużo. Kolejnym problemem jest eliminacja tradycyjnych baterii, których produkcja i późniejsza utylizacja wiąże się z dużymi wymaganiami środowiskowymi, co powoduje, że ich producenci przeznaczają znaczne środki finansowe. Energia zmagazynowana w różnych częściach ciała zostanie wykorzystana przede wszystkim do uruchomienia silnika elektrycznego samochodu hybrydowego, a tym samym do rozpoczęcia ruchu. Ponadto może wykonywać różne zadania. Wśród tych ostatnich inżynierowie Volvo zwracają uwagę w szczególności na moc świateł drogowych, wycieraczek czy systemu audio. Superkondensatory należy ładować, podobnie jak w przypadku obecnie używanych akumulatorów, poprzez odzyskiwanie energii z hamowania, a także po prostu podłączając je do gniazdka sieciowego. Według projektantów ładowanie energią będzie znacznie szybsze niż w przypadku konwencjonalnego akumulatora.

Opłacalne, ale czy bezpieczne?

Dzięki materiałowi użytemu do budowy superkondensatorów, czyli włóknu węglowemu, będą one działać znacznie dłużej niż tradycyjne akumulatory. Nie. Jeżeli praktyczne testy nowego rozwiązania technologicznego dla akumulatora samochodowego potwierdzą się założeniami teoretycznymi, to do zastąpienia tradycyjnego akumulatora stosowanego w dzisiejszych samochodach wystarczy nowoczesny akumulator umieszczony np. w pokrywie bagażnika. Kolejną kwestią jest bezpieczeństwo takich superkondensatorów. Ich projektanci będą musieli jednoznacznie odpowiedzieć na dwa główne pytania: jak innowacyjne „baterie” wpłyną na podróżnych podczas jazdy oraz co stanie się ze zgromadzoną energią w razie wypadku?

Trochę historii (akumulator)

Wczesne pojazdy hybrydowe (w tym Toyota Prius I) wykorzystywały akumulatory niklowo-wodorkowe (NiMH). Zostały one zastąpione w obecnych modelach przez bardziej zaawansowane akumulatory litowo-jonowe, oferujące wyższe napięcia znamionowe i wyższą gęstość energii. Akumulatory te charakteryzują się również większą liczbą cykli ładowania i rozładowania oraz znacznie niższym współczynnikiem samorozładowania niż stosowane dotychczas akumulatory niklowo-metalowo-wodorowe.