Da li je budućnost elektro mobilnosti svetlija?

Da li je budućnost elektro mobilnosti svetlija ili tamnija nego što je sada vidimo i sagledavamo i gde je tu planeta?

Da li je budućnost elektro mobilnosti svetlija ili mnogo tamnija nego što je sada vidimo i sagledavamo i gde je tu planeta? Klađenje apriori protiv tehnološkog napretka deluje da je sada u modi. Pre svega mislimo na većinski negativan stav o električnim automobilima, a pogotovo o njihovoj ekološkoj savesnosti i nultoj emisiji, dok se planeta nepovratno uništava iskopavanjima a pogotovo preradom litijuma i drugih neophodnih materijala da bi električna vozila uopšte bila napravljena ili imala energiju za njihovo pokretanje. A u osnovi čak se i ne dotičeno načima pravljenja električne energije za njihov pogon.
Međutim, gde je i kakava je budućnost električne mobilnosti i da li je klađenje na njenu propast osnovano?

Kada su u pitanju električna vozila, pesimizam, ne samo kod nas, izgleda beskrajan. Baterije nikada neće postati energetski gušće, proizvodnja elektromotora će izazvati trajni nedostatak bakra i retkih minerala u zemalji, a planeta će ostati bez litijuma pre trećeg plaćanja lizinga vašeg EV-a. Ovo, i još mnogo toga se često može čuti, a ima i svoje nekad više, nekda manje čvrste argumente. Međutim, ako se informišemo o tehnologijama koje su već napustile laboratorije u osnovna testiranja, budućnost elektromobilnosti izgleda drugačije. Možda ne mnogo svetlije, ali drugačije. Baterije će pre ili kasnije napraviti veliki korak, energetska elektronika već napreduje, a elektromotori brzo napreduju u svojim osobinama i performansama.  U slučaju poslednja dva, govorimo o komponentama i pogonskim jedinicama koje su već u automobilima, a ne o nekim YouTube naklapanjima iz neproverenih i nekredibilnih izvora. I u slučaju baterijskih ćelija, druga tehnologija već postoji i na putu je da bude industrijalizovana i komercijalizovana prilična brzo

Hajde da prvo sklonimo baterije s puta, jer izgleda da su svima na umu u negativnom kontekstu. Solid-state, odnosno čvrste baterije su stvarnost. Dobavljači velikih proizvođača automobila poput Forda, BMW-a i Folkswagena već su poslali ćelije čvrstih baterija na verifikaciju od strane proizvođača automobila. To su prave čvrste ćelije koje će završiti u automobilima. BMW tvrdi da će imati konceptno vozilo sa čvrstim baterijama „pre 2025“. Nakon toga, ostaje samo pitanje testiranja i dimenzionisanja tehnologije. BMW već radi na tome. Doduše, znamo i da već 10 godina unazad slušamo da čvrste baterije “samo što nisu” postale komercijalno spremne i prihvatljive.
Ove ćelije u čvrstom stanju nude daleko manji unutrašnji otpor od svojih aktuelnih kolega sa tečnim elektrolitom, što znači manje zagrevanje pod opterećenjem. Smanjeni zahtevi za hlađenjem će znatno pojednostaviti konstrukciju celog baterijskog paketa, smanjujući troškove proizvodnje. Međitim, treba znati i da je u njihovoj konstrukciji, odnosno ćelijama veći procenat Litijuma, nego u aktuelnim baterijama. Za sada, priče o čudesnim kineskim baterijama koje koriste natrijum, su daleko od komercijalne spremnosti, što naravno može brzo da se promeni.
Natrijum jon (Na-ion) izgleda dobro postavljen, sa vrhunskom bezbednošću, troškovima sirovina i ekološkim akreditivima. Uređajima sa natrijum jonima nisu potrebni kritični retki i skupi materijali, oslanjajući se na obilje natrijuma umesto litijuma i bez kobalta ili nikla. Kako su cene litijum-jona porasle 2022. godine, usred predviđanja nestašice materijala, natrijum-jon je istaknut kao rival i interesovanje je i dalje veliko, čak i kada su cene litijum-jona ponovo počele da padaju.  baterije

Za referencu, baterija Hummer EV od otprilike 1.500 kilograma je apsolutno čudovište, ali „samo“ oko 900 kilograma su zapravo ćelije baterije. Ostalo su rashladni prolazi, elektronika i strukturne komponente.  Znači, tona baterije u sebi može da uskladišti oko 212 kWh, ali da je puna čvrstih ćelija, to bi bila sasvim druga zver. Mnogobrojni proizvođači poluprovodnika izveštavaju o gustini energije u rasponu od 390 vat-časova po kilogramu. Zamenite konvencionalne litijum-jonske ćelije u Hummeru i dobićete paket od 306 kWh. Povećanje energije za skoro jednu trećinu, samo zamenom ćelija.
Energetska elektronika takođe beleži veliki napredak. Mnogi pretvarači trenutno koriste bipolarne tranzistore sa izolovanim vratima, koji se obično nazivaju IGBT. Oni rade, ali industrija već zna da su silicijum karbid i galijum nitrid budućnost za velika i mala električna vozila. Veliki proizvođači automobila su ili već usvojili silicijum karbid ili su u procesu da to učine. Prelazak na silicijum karbid povećava efikasnost invertera, omogućavajući veći domet. Slično tome, dok se galijum nitrid trenutno koristi za aplikacije niže snage kao što su DC-DC pretvarači (tj. uređaji koji spuštaju visok napon baterije na 5-12 volti za dodatnu opremu u automobilu), oni već postoje kao prototipovi pretvarača za pogon vozila, što obećava smanjenje veličine, mase, cene i složenosti ovih uređaja. Tranzistori snage koji su nekada bili veličine novčića zamenjuju se efikasnijim jedinicama veličine zrna pirinča. I sami elektromotori istovremeno postaju lakši, manji i snažniji.

Motori sa aksijalnim fluksom se već nalaze u eksklizivnim i skupim maloserijskim automobilima iz McLarena, Ferarija, Koenigsegga, Mercedes-Benza, Lamborghinija i drugih. Ovo su pravi motori sposobni da obezbede putničkom automobilu adekvatnu snagu uprkos neverovatno maloj masi. Automobil od 300 KS u bliskoj budućnosti mogao bi da bude pokretan elektromotorom koji teži manje od prosečne lubenice odnosno 5 do 7 kilograma. Ovo su motori koje trenutno razvija lider u industriji, YASA. Pogonske jedinice će se smanjiti na veličine koje će izgledati potpuno smešne naspram onoga što trenutno pokreće električne automobile. Baterije koje već postoje nude skoro 400 Wh/kg. Međutim, ova novopronađena energija je samo početak. Ceo elektropogon će se koristiti efikasnije nego ikad. Nijedna od ovih tehnologija nije nemoguća, one su neizbežne, a u malim i skupim količinama, sve ove tehnologije već postoje.
Naravno, ogromno pitanje, na koje se oni koji imaju interesa ni najmanje ne osvrću je koju cenu će platiti planeta, koja je ta koja će nastaviti da bude izvor mobilnosti, kao što je već više od 100 godina naftom. Koje i čije interesne grupe će se ponajviše okoristiti mobilnošću budućnosti. Ne treba zaboraviti da od uvek, čak i iza najplemenitijih ideja stoji velik biznis i profit.

Trenutno aktuelna era električnih automobila i sve kontroverze koje je prate u relativno kratkom narednom periodu će postiti prošlost, ali tačno kada, mi za sada ne znamo, a ne znamo ni kakvo će ovakvo novo čišćenje saobraćaja, ili barem njegova nova “čvrsta” era doneti onečišćenja sa druge strane kroz rudarenje i preradu neophodnih ruda i procese neophodne da stigne do forme neophodne za primenu u automobilu.