Volvo řeší problém těžkých baterií, energie se ukládá přímo v karoserii

Londýn/Praha - Konvenční baterie představují jednu z překážek rozšíření elektromobilů a vozů s hybridním pohonným ústrojím. Současné akumulátory totiž mají nedostatečnou kapacitu, výdrž a také vysokou hmotnost. Automobilka Volvo ale možná našla řešení. A hodně zajímavé. Elektrickou energii ukládá přímo do dílů karoserie. Tyto díly se skládají z uhlíkových vláken, nanostrukturovaných baterií a superkondenzátorů - údajně tak umožňují skladování energie při nižší hmotnosti a menším potřebném prostoru ve vozidle, přináší nákladově efektivní konstrukční možnosti a je šetrný k životnímu prostředí.

Tohoto projektu, financovaného v rámci výzkumného projektu Evropské unie, se jako hlavní akademický partner účastnila Královská univerzita v Londýně spolu s osmi dalšími významnými subjekty. Projektový tým si položil otázku, jak by bylo možné reálně vyřešit velkou hmotnost, značné rozměry a vysoké náklady spojené s bateriemi dnes běžně používanými v hybridních a elektrických automobilech při zachování efektivní kapacity síly a výkonu. Výzkumný projekt trval více než 3,5 roku.



Odpověď byla nalezena v kombinaci uhlíkových vláken a polymerní pryskyřice, která vytváří pokročilý nanomateriál, a konstrukčních superkondenzátorů. Nová baterie je shora a zdola obklopena zesílenými uhlíkovými vlákny, která jsou tvarována a formována podle rámu vozidla, jako jsou například výplně dveří, víko zavazadlového prostoru a podběhy kol. To samozřejmě výrazně šetří prostor.



Laminát z uhlíkových vláken se nejprve vrství, tvaruje a poté vytvrzuje v peci, kde ztuhne a ztvrdne. Superkondenzátory jsou integrovány do povrchové vrstvy komponent. Tento materiál lze využít pro ukládání a nabíjení energie v celém vozidle, kde nahrazuje stávající komponenty.

Materiál se nabíjí pomocí regenerace brzdné energie ve vozidle nebo zapojením do elektrické rozvodné sítě. Poté předává energii do elektromotoru a vybíjí se na základě spotřeby energie v celém vozidle.

Dosavadní zkušenosti ukázaly, že se tento materiál nejen nabíjí a ukládá energii rychleji než konvenční baterie, ale že je také pevný a poddajný.

Společnost Volvo Car Group tuto technologii zhodnotila tím, že vytvořila dvě součásti pro testování a vývoj. Jedná se o víko zavazadlového prostoru a kryt tlakové komory, které se testují v modelu Volvo S80.

Víko zavazadlového prostoru je funkční elektricky poháněná součást ukládající energii, která může v budoucnu nahradit standardní baterie, jaké se nacházejí v dnešních automobilech. Je lehčí než běžné víko zavazadlového prostoru a představuje úsporu z hlediska objemu i hmotnosti.



Ukazuje se, že nový kryt tlakové komory dokáže nahradit vzpěru v motorovém prostoru, stabilizující vůz v přední části, i baterii s funkcí start-stop. Takto se prý uspoří více než 50 procent hmotnosti. Materiál je dostatečně výkonný na to, aby dokázal dodávat energii do 12V systému vozidla.

Očekává se, že úplná náhrada stávajících komponent elektromobilů novým materiálem by mohla snížit celkovou hmotnost o více než 15 procent. Kdy by se však toto řešení mohlo objevit u produkčních vozů, to zatím Volvo neprozradilo.