Europos valstybės ateityje ketina uždrausti prekybą naujais dyzelinu ir benzinu varomais automobiliais. Toks politinis sprendimas daro įtaką elektromobilių gamybos procesui – EV baterijos bei jų technologijos jau dabar tobulinamos autogamintojų.

Jungtinė Karalystė numato nuo 2030 m. naują taršų transportą pašalinti iš rinkos, praneša naujienų portalas Autoexpress.co.uk. Nors nuo 2030 m. Jungtinėje Karalystėje sustos prekyba naujais automobiliais su vidaus degimo varikliu, panaudoto degalais varomo transporto prekeivių šis draudimas nepalies.

Tokia būsima aplinkosaugos politika (kai draudžiama prekiauti nauju taršiu transportu) skatina autogamintojus kurti finansiškai prieinamas, praktiškas, patrauklias elektrinio transporto priemones (angl. – electric vehicle, santrumpa EV). Taigi, kaip keisis EV baterijos sandara ir galimybės?

Kuria našesnes ir saugesnes baterijas

Pagrindinė  EV sudedamoji dalis – baterijos – sparčiai tobulėja: per pastaruosius metus nuvažiuojamas atstumas augo, o patį EV įkrauti reikia jau rečiau. Dabar įprasta, kad elektromobilis viena įkrova įveikia daugiau nei 200 km, tuo tarpu paskutinė Tesla Model S versija vienu kartu gali nuvažiuoti iki 647 km.

2019 m. vokiečių bendrovė „Innolith AG“ pranešė kursianti naujo tipo EV bateriją, kuri viena įkrova leistų nuvažiuoti 620 mylių, t. y. apie tūkstantį kilometrų. Ši gamybos technologija, kurią „Innolith AG“ pritaikytų jau 2022 metais, naudotų neorganinius ugniai atsparius junginius – elektrolitus. Tokiu būdu sumažėtų elektromobilio užsidegimo rizika palyginti su dabar baterijų gamyboje naudojamais degiais organiniais elektrolitais.

Mokslininkai, kuriantys inovatyvias EV baterijas, atsižvelgia į žmogiškųjų ir gamtinių išteklių sąnaudas. Jungtinės Karalystės Klimato kaitos komitetas įspėja, kad jei D. Britanijoje iki 2050 m. elektromobiliai pakeistų 31,5 mln. taršių automobilių, toks procesas pareikalautų dvigubai daugiau kobalto nei dabar pasaulyje suvartojama per metus.

Autogamintojai žada pamažu atsisakyti kobalto

Maždaug du trečdalius (60 proc.) kobalto pasaulio mastu tiekia Demokratinė Kongo Respublika – viena politiškai nestabiliausių valstybių. Nuo 20 iki 40 proc. šio kobalto kiekio išgaunama šachtose nemechanizuotu būdu. Šis metalas kasamas rankomis, neretai šioje rinkoje išnaudojami vaikai, o darbo sąlygos beveik nereguliuojamos.

Elektromobilių gamintojai išsikėlė tikslą mažinti kobalto kiekį savo produkcijoje. Pavyzdžiui, Elon‘as Musk‘as žada visiškai pašalinti kobaltą iš naujos kartos „Tesla“ modelių baterijų. Autogamintojų prioritetu tampa etiški medžiagų tiekėjai, užtikrinantys žmogaus teisių laikymąsi gamybos grandinėje.

Ieško pakaitalų metalui ličiui

Nemažai diskusijų kelia kitas EV baterijų komponentas – metalas litis. Ši cheminė medžiaga gali sukelti šalutinių reakcijų, jei išgavimo procese pasitaiko nukrypimų. Tokiu atveju, gali nutekėti toksiškų cheminių medžiagų, naikinančių gyvūnijos buveines.

EV gamintojai randa išeitį, kaip mažinti cheminių elementų sąnaudas – baterijas perdirba, kitaip sakant, suteikia „antrą gyvenimą“. „Honda“ koncernas surenka panaudotas ličio arba nikelio hibridines baterijas iš 22 valstybių. Po perdirbimo tokios baterijos naudojamos, pavyzdžiui, sandėliuoti namų ūkio elektros energijai.

Nors „Mercedes-Benz“ ieško būdų, kaip EV baterijose atsisakyti ličio metalo, šis procesas gali užtrukti. Vis dėlto, įmonė ketina naudoti silicio anodus vietoje anglies. Toks medžiagos pakeitimas sumažintų CO₂ emisiją baterijų perdirbimo metu, padidintų elektromobilio vienos įkrovos pajėgumą apie 20 proc.

Ateityje – lengvesnės, efektyvesnės, net kompostuojamos baterijos

Kitas žingsnis link EV baterijos tobulinimo – kietųjų dalelių technologija. Dabar naudojamus skystuosius elektrolitus pakeis kietosios būsenos elektrolitai – taip sumažės baterijos masė. Taip pat numatoma, kad baterijos našumas turėtų didėti apie 35 proc.

Negana to, didinti baterijos efektyvumą bei mažinti masę turėtų ličio ir sieros pritaikymas baterijų gamyboje. Pagal prognozę tokios baterijos pasirodytų ankstyvais 2030-aisiais.

Ateityje turėtume sulaukti baterijų, visiškai tinkamų kompostuoti. Tai būtų ne tik didelis laimėjimas aplinkosaugos srityje, bet ir pagreitėtų įkrovimo procesas.

Taigi, netolimoje ateityje EV baterijos sudedamosios dalys turėtų keistis iš esmės. Mokslininkai ieško būdų, kaip didinti viena įkrova nuvažiuojamą atstumą, kaip EV baterijas padaryti lengvesnes, kaip mažinti elektromobilio užsidegimo riziką. Baterijų gamyboje atsisakius kai kurių cheminių elementų – kobalto arba ličio – nyktų tokie reiškiniai, kaip darbininkų išnaudojimas, cheminių medžiagų išsiliejimas į aplinką. Siekdami EV baterijas gaminti etiškais būdais, didieji automobilių koncernai parodo sąmoningumą.