Nová metóda, ktorá vznikla na Fakulte elektrotechnickej ČVUT v Prahe, dokáže predĺžiť životnosť lítium-iónových batérií až o desať percent. Autorkou je doktorandka Kateřina Nováková, ktorá sa dlhodobo špecializuje na diagnostiku a predikciu stavu batérií. Vďaka svojmu výskumu získala, v spolupráci s českou firmou Kolibrik, grant z programu OP TAK. Tento grant v hodnote viac ako 16 miliónov korún umožní preniesť výsledky z laboratória do priemyselnej praxe, píše fDrive.cz.
Problém predčasného vyradenia
Podľa Kateřiny Novákovej je v súčasnosti veľkým problémom, že batérie sú mnohokrát preventívne vyradzované skôr, než by bolo reálne nutné. Dôvodom je, že diagnostikovať aktuálne štádium degradácie a presne predpovedať zvyšnú dobu životnosti je technicky veľmi ťažké a časovo náročné.
Tento prístup vedie k zbytočne vysokým nákladom na systémy využívajúce Li-ion batérie. Cena batérií sa pritom podľa údajov z decembra 2024 pohybovala okolo 115 dolárov (2 380 Kč) za 1 kWh kapacity.
Kľúčom je presná spektroskopia
Základom novej metódy je elektrochemická impedančná spektroskopia (EIS). Táto technika funguje na princípe merania elektrickej odozvy článku, čím dokáže presne odhaliť jeho aktuálnu kondíciu.
Najväčším prínosom pre automobilový priemysel aj pre energetické úložiská je však schopnosť určiť takzvaný stav zdravia batérie (State of Health – SoH) bez toho, aby bola potrebná znalosť jej predchádzajúceho zaťaženia alebo histórie používania.
Nováková spresnila, že pri správnej implementácii má táto metóda potenciál predĺžiť dobu používania batériových modulov až o spomínaných 10 %, čím sa zároveň výrazne oddiali nutnosť ich recyklácie.
Spolupráca s priemyslom a patent
Súčasťou projektu je aj priama spolupráca s firmou Kolibrik, ktorá sa zameriava na výrobu meracích zariadení pre batériové systémy. Tím plánuje spoločne podať európsky patent na túto novú metódu.
Z celkového grantu poputuje približne 4,5 milióna korún priamo na ČVUT, zvyšok bude použitý na financovanie vývojových prác vo firme Kolibrik. Kateřina Nováková potvrdila, že sa tomuto výskumu bude venovať aj nasledujúce dva roky. Zároveň dodala, že si veľmi váži možnosť zapojiť sa do reálneho výskumu už počas štúdia a rada by v budúcnosti túto príležitosť sprostredkovala aj ďalším študentom.
Skutočná pomoc
České riešenie môže byť dôležitým dielikom skladačky, ktorý pomôže k rýchlejšiemu prijatiu elektromobilov, aj keď samo osebe nerieši všetky problémy. Jeho prínos spočíva v dvoch kľúčových oblastiach: v celkových nákladoch na vlastníctvo a v dôveryhodnosti trhu s ojazdenými vozidlami.
Tým, že metóda dokáže predĺžiť životnosť batérie až o 10 percent, priamo odďaľuje moment, kedy by majiteľ musel investovať do extrémne drahej výmeny celého batériového bloku. To znižuje celkové náklady na vlastníctvo (TCO) a robí elektromobil z dlhodobého hľadiska ekonomicky atraktívnejším.
Ešte dôležitejšia je však druhá rovina: schopnosť presne určiť stav batérie (SoH) bez znalosti jej histórie. To radikálne zvyšuje dôveru na trhu s ojazdenými elektromobilmi. Kupujúci sa už nebude musieť spoliehať na odhady, ale bude môcť získať presný údaj o zdraví batérie, čo je pri kúpe jazdeného EV kľúčový parameter. Tým, že sa zníži riziko kúpy „mačky vo vreci“, stúpne aj zostatková hodnota vozidiel.
Stále aktuálny problém
Výdrž, životnosť a degradácia batérie sú stále jedným z absolútne najviac kritizovaných bodov a predstavujú hlavnú psychologickú bariéru pre mnohých potenciálnych záujemcov. Tento strach, často označovaný ako „battery anxiety“ (úzkosť z batérie), má niekoľko podôb.
Nejde už len o dojazd na jedno nabitie, ktorý sa pri moderných autách výrazne zlepšil. Oveľa väčší strach panuje z dlhodobej degradácie – teda z toho, že batéria po ôsmich či desiatich rokoch stratí kapacitu a bude ju treba vymeniť. Keďže náklady na novú batériu môžu dosiahnuť tisíce až desaťtisíce eur, čo pri staršom vozidle často prevyšuje jeho zostatkovú hodnotu, ľudia sa logicky obávajú, že sa im auto po skončení záruky „totálne“ pokazí a investícia sa zmení na bezcennú.
Práve preto je metóda z ČVUT taká dôležitá. Priamo útočí na tento strach tým, že sľubuje maximálne využitie potenciálu batérie a zabraňuje jej zbytočnému a drahému preventívnemu vyradeniu.
