Výzkum baterií: pomalý pokrok

Výzkum baterií: pomalý pokrok

"Baterie v pevné fázi patří mezi horké kandidáty na novou generaci baterií."MARTIN FINSTERBUSCH

Automobilová ekonomika: Nová generace polovodičových baterií by měla být dvakrát výkonnější a bezpečnější než dnešní lithium-iontové baterie. Co je pravdy na slibech výrobců automobilů?
Martin Finsterbusch: Ve skutečnosti patří polovodičové baterie mezi horké kandidáty na novou generaci baterií pro elektromobilitu. Vzhledem k tomu, že již neobsahují tekuté elektrolyty, jsou na rozdíl od dnešní generace lithium-iontových baterií nepropustné a teplotně stabilní. V našem výzkumném ústavu také pracujeme na zdvojnásobení energetické hustoty a zlepšení dlouhodobé stability.

Jak daleko jste se svým výzkumem a kdy můžeme očekávat, že nová generace baterií bude připravena na trh?
Kdyby zítra jeden z mých zaměstnanců vyřešil všechny zbývající fyzikální a chemické problémy jedním šmahem, trvalo by to jen dva roky. Ve skutečnosti musíme překonat ještě několik překážek, protože naše buňky zatím fungují pouze v laboratorním měřítku. Velká výzva nyní spočívá ve škálování funkce jednotlivých malých článků na sadu baterií několika stovek velkých článků ve vozidle. V dalším kroku musí být materiály a výrobní procesy optimalizovány z hlediska nákladové efektivity, protože ve výrobě automobilů se počítá každý cent. Neočekávám tedy funkční prototypy před rokem 2025 a případnou velkovýrobu před rokem 2030.

Výrobci automobilů, jako je Toyota a Fisker, stejně jako výrobce vysavačů Dyson, chtějí na trh uvést polovodičové baterie na začátku roku 2020. Je na tom něco pravdy, nebo jsou to jen fámy?
Kdybych to věděl, nebyl bych fyzik, ale jasnovidec(smích). Mnoho výzkumných laboratoří po celém světě v současné době pracuje na nových technologiích rušivých baterií v nejpřísnějším utajení. Nikdo dnes nemůže říct, kdo nakonec závod vyhraje.

Slyšíte o různých pojmech, jako jsou lithium-sírové, lithium-vzduchové nebo dokonce lithium-skleněné baterie. Která je podle vás nejslibnější?
Ve Výzkumném centru Jülich pracujeme především na vývoji keramických polovodičových baterií na bázi oxidu. Přestože tyto baterie mají ve srovnání s pevnými bateriemi na bázi síry nebo fosfátu větší výrobní problémy, jsou také nejstabilnější. Vyvíjíme výchozí prášky, polotovary a funkční vrstvy a používáme je ke stavbě kompletních buněk. Disponujeme mnohaletým know-how a velkým portfoliem procesů výroby a zpracování keramiky, se kterými můžeme kombinovat širokou škálu materiálů a vyrábět různé typy článků. Důraz je vždy kladen na vývoj materiálů a procesů, které jsou co nejhospodárnější a škálovatelné.

Koupili byste si dnes vy osobně elektromobil nebo byste raději počkali na další technologický skok ve vývoji baterií?
V nejbližších letech pravděpodobně nedojde k zásadnímu technologickému skoku, ale spíše k postupné evoluci technologie baterií. Ostatně lithium-iontová baterie s tekutým elektrolytem existuje již 25 let a neustále se dále vyvíjí. Proto se již o koupi elektromobilu zajímám, ale všiml jsem si, že se mi často od prodejců nedostává kompetentních odpovědí na mé dotazy ohledně aktuálně instalovaných akumulátorů vozidla. Navíc nabíjecí infrastruktura zatím není dostatečně dostupná pro mé potřeby mobility, takže bych raději ještě chvíli počkal.