Ο καθηγητής Maximilian Fichtner, ειδικός σε θέματα μπαταριών, υποστηρίζει ότι σύντομα τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα θα εξασφαλίζουν αυτονομία άνω των 500 χλμ. Ιδού το γιατί.

Η αυτονομία των σύγχρονων ηλεκτρικών αυτοκινήτων, σε συνδυασμό με τις υποδομές που καλούνται να υποστηρίξουν τη φόρτισή τους, αποτελούν τα φλέγοντα ζητήματα που απασχολούν σήμερα τους οπαδούς – και όχι μόνο – της ηλεκτροκίνησης.

Σε ότι αφορά την πρώτη παράμετρο, πολλοί είναι αυτοί που δηλώνουν ότι σύντομα τα EVs θα είναι σε θέση να εξασφαλίζουν πραγματική αυτονομία με μία πλήρη φόρτιση του συσσωρευτή ενέργειας που θα υπερβαίνει κατά πολύ τα 500 χλμ.

Ο Maximilian Fichtner, καθηγητής σε θέματα που σχετίζονται με την χημεία των μπαταριών στερεού ηλεκτρολύτη στο Πανεπιστήμιο Ulm και Εκτελεστικός Διευθυντής του Helmholtz Institute Ulm στον τομέα της Ηλεκτροχημικής Μετατροπής και Αποθήκευσης Ενέργειας Αποθήκευσης, δηλώνει ιδιαίτερα αισιόδοξος σε σχετική συνέντευξη του εξηγώντας το «γιατί».

Μας λέτε ότι οι μπαταρίες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων θα σημειώσουν μεγάλη πρόοδο τα επόμενα χρόνια. Τι σας κάνει τόσο σίγουρο; > Αναμένω άλματα στον τομέα αυτό σε δύο κρίσιμους τομείς. Πρώτον, στα υλικά αποθήκευσης που απορροφούν την ενέργεια. Πολλά γίνονται στο συγκεκριμένο τομέα, ειδικά στο τμήμα της ανόδου των μπαταριών, όπου ένα συνθετικό υλικό από γραφίτη και πυρίτιο σύντομα θα μπορεί να αντικαταστήσει τον καθαρό γραφίτη. Καθώς το πυρίτιο έχει πυκνότητα αποθήκευσης που είναι δέκα φορές υψηλότερη από τον γραφίτη, το ενεργειακό περιεχόμενο των μπαταριών θα μπορούσε να αυξηθεί σημαντικά. Δεύτερον, γίνονται βελτιώσεις στο σχεδιασμό της μπαταρίας. Συγκεκριμένα, τα μελλοντικά συστήματα μπαταριών θα μπορούν να αποθηκεύσουν περισσότερη ενέργεια το ίδιο μέγεθος. Αυτός είναι ένας κρίσιμος παράγοντας για την εξασφάλιση μεγαλύτερης αυτονομίας.

Ποιο είναι το μειονέκτημα της αρχιτεκτονικής των σημερινών μπαταριών; > Με βάση τη σημερινή σχεδίαση, το υλικό αποθήκευσης ενέργειας αντιπροσωπεύει σε μία μπαταρία μόλις το 25-30% του συνολικού περιεχομένου της. Τα υπόλοιπα αφορούν το περίβλημα της, το packaging και τα πρόσθετα. Αναμένουμε μεγάλη πρόοδο εδώ. Τα μελλοντικά συστήματα μπαταριών θα σχεδιαστούν με πιο αποτελεσματικό τρόπο με το μερίδιο του υλικού αποθήκευσης της ενέργειας να διπλασιάζεται. Αυτό θα αυξήσει την ενεργειακή περιεκτικότητα και θα μειώσει το κόστος παραγωγής.

Τι ρόλο θα παίξουν οι πολυαναμενόμενες solid state μπαταρίες; > Η solid state μπαταρία προσφέρει τη δυνατότητα αντικατάστασης του γραφίτη στον αρνητικό ακροδέκτη με μεταλλικό λίθιο, το οποίο θα αυξήσει την αυτονομία κατά 30% έως 40%. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η τεχνολογία αυτή θεωρείται ως το “Άγιο Δισκοπότηρο” της έρευνας στον τομέα των μπαταριών. Εδώ, υπάρχουν πολλές ευκαιρίες, ωστόσο όμως υπάρχουν ακόμα πολλές αβεβαιότητες, καθώς οι solid state μπαταρίες δεν έχουν ακόμα κατασκευαστεί σε βιομηχανική μορφή. Μπορώ να φανταστώ επίσης ότι υπάρχουν και πολλές ερωτήσεις σε θέματα κόστους, για παράδειγμα.

Τι βελτιώσεις μπορούν να περιμένουν οι οδηγοί; > Σύντομα θα έχουμε EVs με αυτονομία άνω των 500 χιλιομέτρων. Εφικτή είναι ακόμα και μια αυτονομία της τάξης των 1.000 χιλιομέτρων. Συνολικά, η εξέλιξη των οχημάτων βρίσκεται στο σωστό δρόμο. Από την άλλη πλευρά, βλέπω προκλήσεις στην παροχή των κατάλληλων υποδομών φόρτισης. Χρειαζόμαστε ένα εκτεταμένο δίκτυο ισχυρών σταθμών ταχείας φόρτισης. Πρέπει να δώσουμε τη δυνατότητα στους κατοίκους των πόλεων που δεν έχουν δικά τους wallbox να φορτίζουν εύκολα ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο. Πρέπει επίσης να τυποποιήσουμε τις τιμές φόρτισης στους δημόσιους σταθμούς. Το ηλεκτρικό αυτοκίνητο έχει το καλύτερο αποτύπωμα άνθρακα από όλους τους άλλους τύπους στον τομέα των επιβατικών αυτοκινήτων – επομένως πρέπει να διασφαλίσουμε ότι η ηλεκτρονική κινητικότητα θα αποτελέσει την κυρίαρχη τάση.

Υπάρχει έντονη κριτική για την εξόρυξη των πρώτων υλών των μπαταριών, όπως το λίθιο και το κοβάλτιο. Βλέπετε εναλλακτικές λύσεις; > Το κοβάλτιο χρησιμοποιείται επί του παρόντος κυρίως σε μπαταρίες κινητών τηλεφώνων και φορητών υπολογιστών. Σε ότι αφορά τα ηλεκτρικά οχήματα, από την άλλη, διαφαίνεται ότι είναι εφικτή – και απαραίτητη – η απαγκίστρωσή των μπαταρι΄ν από τις συγκεκριμένες πρώτες ύλες. Κι αυτό όχι μόνο λόγω των προβλημάτων που σχετίζονται με τα ανθρώπινα δικαιώματα [που καταπατούνται σε πολλές περιοχές κατά τη διαδικασία εξόρυξης] αλλά και λόγω των περιορισμένων αποθεμάτων. Μια καλή εναλλακτική λύση είναι ήδη διαθέσιμη στις μπαταρίες λιθίου-φωσφορικού σιδήρου, που διαθέτουν ένα υλικό που είναι διαθέσιμο, οικονομικά αποδοτικό, βιώσιμο και μη τοξικό. Το λεγόμενο σπινέλιο μαγγανίου θα μπορούσε επίσης να είναι μια επιλογή. Από την άλλη πλευρά, δεν υπάρχει ακόμη μια πειστική λύση για την αντικατάσταση του λιθίου. Ωστόσο, στην περίπτωση αυτή τα πράγματα δεν είναι τόσο κρίσιμα, καθώς τα παγκόσμια αποθέματα λιθίου είναι πολύ μεγαλύτερα από αυτά του κοβαλτίου. Επί του παρόντος υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις για την εξαγωγή λιθίου από αλυκές.