Bateriile reprezintă esența decarbonizării motoarelor, dar, în esență, se bazează pe o tehnologie veche de peste 200 de ani. Prima baterie electrică a fost inventată în anul 1800 de Alessandro Volta, tehnologia a evoluat și s-a îmbunătățit și, în 1985, a fost creată prima baterie cu ioni de litiu, care a fost comercializată efectiv în 1991.
Tehnologia cu ioni de litiu a permis stocarea unei cantități mai mari de energie într-un spațiu redus, cu o greutate mai redusă, oferind o durată de utilizare mai mare a bateriei.
Cum funcționează o baterie?
O baterie este formată din celule, acestea fiind compuse din catod (+), anod (-), un lichid electrolitic și un separator; când ionii de litiu migrează de la (+) la (-) și înapoi, furnizează electricitate și reîncarcă bateria. Aceste celule individuale sunt apoi asamblate într-un modul, iar mai multe module, cu senzori și o unitate de control, formează un bloc de alimentare. Blocurile de alimentare se utilizează pentru alimentarea vehiculelor.
Bateriile sunt durabile? Care este impactul mineralelor pe care le utilizează?
Producătorii de baterii își măsoară impactul asupra mediului de la extragerea mineralelor și tratamente la producția de celule și baterii. Mineralele utilizate sunt mai ales litiu, nichel, cobalt și mangan, care nu sunt considerate resurse limitate și sunt disponibile pentru producția pe scară largă a bateriilor electrice. Există o monitorizare la nivel global a extracției și procesării acestor minerale, producătorii fiind obligați să acționeze cu mare atenție.
Toată activitatea acestora se bazează pe considerente precum impactul asupra solului, biodiversității, apei, dar și generarea de deșeuri, sănătatea și siguranța, munca și drepturile omului. De reținut că 70% din amprenta de carbon a unei celule de baterie se generează în timpul producției acesteia, iar producătorii de baterii caută să înființeze fabrici gigant aproape de locațiile de producție a vehiculelor, pentru a reduce nivelul global de emisii și prin utilizarea mai multor surse de energie de producție.
Marea problemă a bateriilor electrice se referă la autonomie.
Deși există unități de măsură standard, numărul de kilometri pe kilowatt-oră (mile pe kWh) este echivalentul numărului de litri la 100 km (l/100 km) pentru vehiculele electrice; există o mulțime de factori care influențează autonomia, nu în ultimul rând temperatura exterioară, tipul de vehicul, aerodinamica și vechimea celulelor, deși o celulă de baterie are o durată de viață preconizată de minimum 10 ani. O regulă empirică arată că o valoare kWh mai mare permite vehiculului să parcurgă o distanță mai mare cu o singură încărcare.
Ciclul de viață al unei baterii
Întreținerea bateriei este esențială, mai ales la începutul perioadei de utilizare, dar capacitatea și puterea se vor reduce în timp, în funcție de utilizare și întreținere. Este de așteptat ca fiecare bloc de alimentare să își mențină capacitatea de încărcare-descărcare pentru 160.000 – 320.000 km. Producătorii sunt atât de încrezători cu privire la utilizarea rutieră a bateriei, încât majoritatea mașinilor electrice oferă o garanție extinsă de 8 ani sau 160.000 km, superioară alternativelor cu motoare cu combustie.
Bateriile create sunt supuse unei abordări de tip circular, pentru a limita necesitatea de a extrage resurse naturale și oportunitățile de reparații care vor apărea în timp. Bateriile recondiționate vor deveni viabile pentru reutilizarea la vehicule sau pentru stocarea energiei în gospodării; unii producători au planuri de a furniza baterii pentru spații publice. De exemplu, Nissan planifică să utilizeze baterii VE uzate pentru a furniza energie de rezervă pentru stadionul Amsterdam Arena. Când o baterie este consumată, la sfârșitul duratei sale de viață materialele sale vor fi reciclate pentru producția de baterii noi; acest procedeu se va aplica la scară mare, deoarece numeroase guverne emit legislații în acest sens.
La ce ne putem aștepta în viitor?
Până la finele decadei, numărul de baterii cu ioni de litiu va crește semnificativ, densitățile de energie mai mari decât cele ale bateriilor curente permițând o reducere a greutății și o extindere a autonomiei. Prețurile se vor reduce, dar acest aspect este variabil, mai ales în ceea ce privește mineralele necesare. Pe măsura extinderii fabricilor gigant, eficiența producției creează economii de costuri care vor forța reducerea prețurilor.
Prețurile mai joase, dublate de legislație și de stimulente, vor determina vânzări semnificative de vehicule electrice. Mai multe mașini electrice înseamnă mai multe provocări, dar și mai multe oportunități pentru sectorul post-vânzare. Vom fi cu toții pregătiți?
Bateriile schimbă lumea… sunteți pregătit de schimbare?