Tel: +386 2 601 11 60            Mob: +386 40 871 845
slovenscina english
epro Svet, planet, vse na enem mestu za razvoj električne mobilnosti v Sloveniji. epro Popolno približanje obnovljivim virom energije. efutura Nova energija, nov zagon, energijski paketi prihodnosti prijazni do uporabnika. efutura Izobraževanje, prepoznavanje poslovnih idej in inovativni pristop reševanju zadanih nalog.

Dnevi grmenja

5.07.2012

Polet, 05.07.2012

Prihaja nova generacija akumulatorjev

Dr. Robert Dominko, ki že deset let deluje na Kemijskem inštitutu in se je v globalnih razmerah uveljavil kot eden vodilnih mladih znanstvenikov na področju razvoja novodobnih akumulatorjev za električnavozila, je na razpisu zmagal kot koordinator projekta, v katerega so vključeni številni razvojno-raziskovalni inštituti in univerze iz Slovenije, Francije, Nemčije, Italije in Švedske ter industrijski velikani, vključno s francoskim izdelovalcem baterij SAFT in Renaultom, avtomobilskim izdelovalcem, ki zdaj najbolj stavi na električno mobilnost. Dr. Dominko je uradnike prepričal, da bo kot koordinator zmogel doseči cilj projekta, torej ustvariti in vsaj prototipno izdelati akumulator za električna vozila, ki bo trikrat do štirikrat zmogljivejši in polovico cenejši od sedanjega. To bo nova generacija litij-žveplovih akumulatorjev, ki bodo nadomestili sedanje litij-ionske akumulatorje. Z enim polnjenjem bodo z njimielektrični avtomobili, kot jih poznamo danes, lahko prevozili 500 kilometrov.

Gre za utopijo ali imata razvoj na tem področju in vodilna vloga slovenskega znanja pri tem res stvarno veljavo? Kar zadeva laboratorijsko raven razvoja, so na Kemijskem inštitutu v Ljubljani doslej opravili že več kot 200 uspešnih polnjenj in praznjenj litij-žveplovega akumulatorja. Pri tem so dosegli zmanjšanje zmogljivosti znotraj strogih meril, veljavnih v avtomobilski industriji. Za naslednji razvojni korak je potreben inženiring. Vsekakor je res, da je preprostejše doseganje večje zmogljivosti večjih, industrijsko izdelanih akumulatorjev kakor pa manjših, laboratorijsko eksperimentalnih. Glede na to, da slovenski znanstveniki v laboratoriju zdaj dosegajo energetsko gostoto od 300 Wh/kg do 400 Wh/kg, se zdi zdi ciljna energetska gostota akumulatorjev 500 Wh/kg dosegljiva. Za primerjavo gre navesti, da znašajo energijske gostote akumulatorjev v današnjih električnih avtomobilih okoli 100 Wh/kg, pri nekaterih največ 120 Wh/kg do 130 Wh/kg.

V dveh do treh letih do cilja

Tako v laboratoriju litij-žveplovi akumulatorji delujejo povsem zanesljivo z že več kot trikrat večjo energetsko gostoto. Zadnji preskok do akumulatorjev z energetsko gostoto 500 Wh/kg, izdelanih na industrijski ravni s stabilnim delovanjem, naj bi se po projektu EU, ki ga koordinira znanstvenik ljubljanskega Kemijskega inštituta, zgodil v štirih letih. Dr. Dominko pravi, da bodo morali biti v dveh do treh letih že zelo blizu zastavljenemu cilju. Glede na značilnosti razvojno-raziskovalnega dela so morda raziskovalci že danes dosegli največ in boljšega ne bodo več dosegli. To bo pokazal čas. »Je pač tako, da imamo številne zamisli, številne pa se nam vedno na novo porajajo. Z njimi si kot raziskovalec prepričan, da bodo gotovo premaknile zadeve naprej. A velikokrat se preboj zgodi po naključju. Opravi se neki naključni eksperiment, ki ga sploh nismo načrtovali, in ta nato omogoči velik preskok,« doda dr. Dominko.

Da bi električni avtomobili doživeli dokončen preboj, se mora povečati njihov doseg in poceniti tehnologija. Prav zato ni pretirana trditev, da prav slovensko znanje trenutno ustvarja v okviru EU prave možnosti za množično uveljavitev električne mobilnosti.

Kljub temu da je projekt razvoja novih litij-žveplenih akumulatorjev v sklopu sedmega okvirnega programa za raziskave in tehnološki razvoj Evropske unije ovrednoten na 3,9 milijona evrov, kar je za slovenske razmere izjemen znesek, sploh za razvojno-raziskovalni projekt, je to v vse bolj zaostreni razvojni tekmi na področju električne mobilnosti razmeroma skromen znesek. Nemčija, ki je dolgo veljala za izjemno zadržano do električne mobilnosti, zadnje čase v njen razvoj vlaga neprimerljivo več. Nemci so namreč leta 2010 ugotovili, da na področju električne mobilnosti zaostajajo za ZDA, Japonsko, Kitajsko in Francijo. Tako kot vedno so se zadeve lotili sistematično in najprej izdelali nacionalno platformo za električno mobilnost. V njej so zapisali cilj, da želijo do leta 2020 postati vodilni izdelovalci in vodilni trg za električne avtomobile v svetovnem merilu. Ko je pri Nemcih nekaj izrečeno, je takoj tudi marsikaj storjeno. Tako je 20. junija nemška vlada znova potrdila smernice razvojaelektrične mobilnosti, ki so bile določene konec prejšnjega leta v drugem vmesnem poročilu doseganja ciljev, določenih v nacionalni platformi.

Izjemna vlaganja v Nemčiji

Uvajanje električne mobilnosti so Nemci razdelili na tri dele. Do konca leta 2013 bo potekal razvoj, od leta 2014 do konca leta 2017 začetek prodaje električnih avtomobilov, zadnji dve leti, do leta 2020, pa se bo začelo obdobje množične prodaje električnih avtomobilov. Tako naj bi leta 2020 po nemških cestah vozilo približno milijon električnih vozil. Takrat bo dokončno izoblikovan pravi poslovni modelelektrične mobilnosti, ki bo omogočal, da se bo ta sama generirala brez državne pomoči. Skladno z ambicioznimi načrti naj bi v tistem času Nemčija na področju industrializacije električne mobilnostipostala tudi prva v svetovnem merilu. Samo za prvo obdobje, do konca prihodnjega leta, so Nemci predvideli štiri milijarde evrov za raziskovalno-razvojno projekte, povezane z uvajanjem električnemobilnosti. Do leta 2020 bodo za to porabili kar 17 milijard evrov.

Med posebej izpostavljenimi področji delovanja je tudi razvoj novih akumulatorjev in sočasno vzpostavitev njihove proizvodnje. Tu so vsekakor Nemci v primerjavi z nami najbolj v prednosti. Doslej se namreč ni našel slovenski tajkun, kaj šele, da bi za to denar odrinila država, da bi na industrijsko raven dvignili vse tisto, kar so na področju akumulatorjev za električne avtomobile doslej ugotovili in ustvarili na ljubljanskem Kemijskem inštitutu. Že leta so namreč v svetovnem merilu vodilni tudi na področju razvoja litij-ionske tehnologije.

Vizija postlitijeve dobe

Če so Nemci v svojo platformo razvoja električne mobilnosti vključili tudi razvoj in proizvodnjo litij-zračnih akumulatorjev, ki naj bi dosegali energetsko gostoto vsaj 800 Wh/kg, in se načeloma odločili tudi za akumulatorje postlitijevega obdobja, velja povedati, da v laboratoriju ljubljanskega Kemijskega inštituta že delujejo tudi natrij-ionski akumulatorji. Princip delovanja akumulatorja je enak kot pri litij-ionskem.

Glede na to, da je litij strateška surovina z neugodno razporejenimi najdišči po svetu, z drago tehnologijo pridobivanja in razmeroma skromnimi zalogami, je natrij v prednosti predvsem zato, ker je splošno dostopen, tudi če je njegova tehnologija pridobivanja izjemno zahtevna. Trenutno izgubijo akumulatorji z uporabo natrija namesto litija približno 30 odstotkov energetske gostote. Med možne alternativne materiale, s katerimi so bili že narejeni poskusi, je mogoče uvrstiti tudi magnezij in aluminij. Tudi akumulatorji cink-zrak bi lahko zmanjšali odvisnost od litija. Ni skrivnost, da naši znanstveniki obvladajo vse to in že eksperimentirajo tudi z akumulatorji z organskimi spojinami.

A tako dr. Dominko kot tudi Nemci v svoji nacionalni platformi električne mobilnosti posebej vidno vlogo namenjajo v prihodnosti gorivnim celicam, ki bodo v vlogi sistemov podaljšanega dosega brez ogljičnega odtisa v električnih avtomobilih v energijo za pogon spreminjale električno energijo, pridobljeno iz obnovljivih virov, shranjeno na kemičen način z vodikom. Kako daleč oziroma blizu je tovrstna tehnologija, v vsakdanji rabi priča načrt, po katerem bo prihodnje leto Petrol pri nas odprl prvo javno točilno napravo za vodik.

Zadnje čase se tako kot hiša iz kart podirajo ugovori dvomljivcev, češ da električna mobilnost ne bo nikoli imela večji pomen, ker vanjo na primer ne verjamejo Nemci, in da je vodikova tehnologija čista znanstvena fantastika, daleč od vsakdanje rabe. Pametnjakoviči, ki trdijo, da električna mobilnost ne more biti kdo ve kako velik izziv in izjemna razvojna priložnost za Slovenijo, pa naj stopijo do vodilnih znanstvenih krogov na tem področju v svetovnem merilu in povprašajo o dr. Dominku, dr. Gabrščku, ljubljanskem Kemijskem inštitutu in Centru odličnosti nizkoogljičnih tehnologij. Na industrijskem področju bo verjetno dovolj omeniti Letriko, kakor se od letošnjega 1. junija imenuje šempetrska Iskra Avtoelektrika.

E-prihodnost za funkcionalnost strani uporablja piškotke, ki ne hranijo osebnih podatkov. Z nadaljevanjem obiska strani soglašate z njihovo uporabo. V redu