Baterie jsou trnem v oku všech uživatelů mobilních zařízení a jsou kritickou součástí i elektromobilů Tesla. Elon Musk na investorské konferenci Baron Funds v rozhovoru prozradil reálné detaily stavu technologií v oblasti baterií a proč v nejbližší letech nelze očekávat žádné revoluční změny v této oblasti.
Spousta revolučních baterií
Pokud sledujete dění v oblasti technologií a vědy, určitě jste zaznamenali spoustu zpráv o nových revolučních bateriích, které jsou založené na různých pokročilých nanomateriálech a přináší větší výdrž, menší velikost, nižší hmotnost a podobně skvělé vlastnosti.
Část těchto „revolučních“ baterií však nejen že není tak revoluční, jak o sobě tvrdí, ale všechny jsou ve velmi raném stádiu výzkumu a od reálné hromadné výroby je dělí spousty let.
Pokud se zeptáte lidí, co by chtěli zlepšit na smartphonech, je nejčastější odpovědí výdrž baterie. V případě elektromobilů Tesla je výdrž baterie zásadní pro dojezd a kolik může řidič s takovým elektromobilem ujet, aniž by potřeboval dobíjet. Když to trápí tolik uživatelů, proč není problém s efektivnějším uchováváním energie stále vyřešený?
Tesla Motors ví o všech vyvíjených bateriových technologiích
Tesla Motors je největším odběratelem Li-Ion baterií na světě a tento trend bude s většími prodeji elektromobilů Tesla Model S, X a 3 ještě znatelnější. Jeden elektromobil Tesla Model S může mít v současnosti až 90 kWh energie v bateriích.
Elektromobily Tesla Model S a X mají baterii umístěnou ve spodní části podvozku
Jak se Elon Musk vyjádřil, Tesla ví o všech pokročilých bateriových technologiích, které jsou na světě a jsou v rámci různého stádia vývoje. Právě to, že je Tesla největším odběratelem, je také důvod, proč je sami tvůrci nových typů baterií oslovují jako první, protože se skrze licenční politiku mohou potenciálně stát prvním a rovnou největším odběratelem.
Tesla sleduje přibližně 60 různých typů nových druhů baterií, o kterých nejspíše také neustále slyšíme. Všechny tyto projekty byly interně v Tesla Motors ohodnoceny pomocí bodů 1 až 5. Nejnižší jeden bod znamená, že technologie je nesmyslná a pět bodů značí, že by s tvůrci měla Tesla navázat obchodní spolupráci. Čtyři body pak znamenají, že už by Tesla měla předběžně začít komunikovat a připravovat se na bližší spolupráci.
Tesla Motors sleduje přibližně 60 různých pokusů o nové a revoluční baterie
Realitou dle Muska ale je, že žádná z těchto současných technologií nemá ani na čtyři body, natož pět bodů. Pouze „pár“ bateriových technologií si vysloužilo tři body a to znamená, že se mohou v dlouhodobém měřítku dostat do fáze čtyř bodů a tedy předběžné bližší diskuze.
Dojezd 800 kilometrů? To je možné už dnes
Současný elektromobil Tesly se dvěma elektromotory má dle tvrzení dojezd až 480 kilometrů při rychlosti 100 km/h. Oficiální specifikace Tesla Model S P85D (85 kWh baterie) uvádí průměrný dojezd 408 kilometrů. S nižší rychlostí stoupá dojezd a objevily se i reálné testy, kdy při velmi nízké rychlosti 40 km/h a bez použití klimatizace bylo dosaženo dojezdu 728 kilometrů na jedno nabití.
Dle Muska není problém už v současnosti vyrobit Model S s průměrným dojezdem kolem 800 kilometrů na jedno nabití. Znamenalo by to ale kompromisy v konstrukci vozidla – musely by se přidat další baterie a zmenšit tak prostor pro kufry a cestující (Tesla Model S má místo pro tři řady sedadel). Znamenalo by to také vyšší hmotnost a pomalejší rozjezd (Tesla Model S P85D má z 0 na 100 za 2,8 sekund) a pochopitelně i vyšší cenu.
Produkt je vždy o správném sestavení velkého počtu vlastností a Tesla je se současným dojezdem ve spojení se Super Chargery pro rychlé nabíjení na cestách spokojená. Současný dojezd prý vyhovuje většině zákazníků, kteří vlastní Teslu a hlavní předností je, že je možné například projet celé USA aniž byste se museli bát, že nedojedete k příští nabíjecí stanici.
Technologie baterií Li-Ion má několik různých podtypů a podle Muska se daří zlepšovat kapacitu článků o jednotky procent ročně. Hlavní posun ale Tesla provádí v oblasti celkové kapacity v balení, které má jeden elektromobil ve spodní části konstrukce. Daří se jim zlepšovat poměr kapacity vůči celkovému prostoru, aniž by zhoršili bezpečnost uložení všech baterií nebo možností nabíjení a použité řídící elektroniky a chlazení.
Nejdůležitější je cena za jednu kWh kapacity
Největší prioritou pro rozšíření elektromobilů ale není kapacita, ale cena za kapacitu jednotky uložení energie. Aby mohla Tesla uvést na trh třetí řadu elektromobilů a nastartovat třetí fázi – tedy levnější a obecně asi o 20 % menší elektromobil Tesla Model 3, musí dostat cenu za kapacitu baterií o 50 % níže, než je dnes.
S menší hmotností a tedy potřebou menší baterie pro stejný dojezd jako má Tesla Model S tak bude možné srazit celkovou cenu za Tesla Model 3 k hranici kolem 30 000 dolarů. Ano i nejlevnější chystaný model elektromobilu od Tesly bude mít cenovku v přepočtu kolem 800 000 Kč, což by mělo odpovídat vyšší kategorii vozů.
Tesla GigaFactory je extrémně důležitý faktor, který sníží cenu za kapacitu. Tesla počítá s tím, že jich bude mít do budoucna několik
Vzhledem k současnému stavu výroby baterií, je takové snížení ceny určitě možné, jak ale Elon Musk prozradil, Tesla musí optimalizovat a zkrátit celou cestu až k samotnému získávání jednotlivých materiálů z dolů, ze kterých je baterie složená.
Ke špatné efektivitě celé výrobní cesty se Elon Musk vyjádřil poměrně zajímavě. Pokud bychom podle něj vzali jednu molekulu z původního materiálů a sledovali její cestu napříč všemi výrobními procesy k vytvoření chemických sloučenin, vytvoření článku, integrace článku do větších celků a osazení do baterií a následně vozů, zjistíme, že tato molekula doslova třikrát procestovala celý svět.
Pro Teslu není zvyšování dojezdu prioritou. Nejdůležitější je snižování ceny baterií
To je samozřejmě extrémně neefektivní, takže Elon Musk věří, že se samotnou GigaFactory v Nevadě, která bude stát pět miliard dolarů a z počátku bude z poloviny dodávat baterie i dalším společnostem, se podaří snížit cenu za jednotku kapacity o 30 %. Elon Musk přímo neprozradil čísla, ale naznačil, že se chtějí postupně přiblížit k ceně 100 dolarů za kWh kapacity.
800 kilometrů na jedno nabití do 10 let
Dle Elona Muska můžeme očekávat elektromobily, které budou mít stejnou nebo podobnou konstrukci jako Tesla Model S a zároveň dvojnásobný dojezd kolem 800 kilometrů na jedno nabití, do 10 let.
U tohoto pohledu lze podobný pokrok očekávat i u dalších zařízení, které používají baterie. V případě elektroniky ale přichází na řadu i další prvky, které se neustále zlepšují - spotřeba displejů, čipů, softwaru a dalších částí. Rozhodně ale nelze čekat skoky z jednodenní výdrže třeba na týden při zachování stejných vlastností a rozměrů. I když by to bylo teoreticky možné, výrobci musí zároveň neustále zvyšovat výkon a schopnosti těchto zařízení, které zvládnou čím dál více úloh.
U menších elektronických zařízení jako je mobilní telefon nebo chytré hodinky je budoucí potenciál i v použití integrovaného solárního napájení třeba v displeji nebo na zadní straně. Podobnou konstrukci u elektromobilů nelze vůbec použít, respektive nebylo by to efektivní vzhledem k tomu, kolik energie lze tímto způsobem získat a jak by se zvýšila hmotnost elektromobilu.
Záznam rozhovoru
