image/svg+xml

Automobil Revue

Technika

Bateriové centrum BMW – chemie článku

Petr Hanke 24.01.2020 05:00

Bateriové centrum BMW

BMW postavilo vlastní vývojové a zkušební centrum na akumulátory a jejich články. Doplnilo je minitovárnou, kde si ověřuje jejich sériovou výrobu. To vše přímo v Mnichově u svého vývojového centra.

Akumulátory byly a jsou zásadním komponentem elektromobilů a značný význam mají také pro parametry plug-in hybridních modelů. V současné době se nejčastěji používají lithium-iontové akumulátory, které poprvé uvedla na trh společnost Sony již v roce 1991, kdy pro anodu použila grafit a pro katodu oxid kobaltito-lithný. Tento druh baterií nabídl oproti dříve používaným bateriím větší vybíjecí proudy a současně bez paměťového efektu schopnost pracovat v teplotním rozpětí –20 až +60 stupňů Celsia. Tento typ článků ale současně vyžaduje důslednou kontrolu konečného napětí pro jednotlivé články. Vývoj lithium-iontových baterií měl zásadní význam nejen pro rozvoj elektromobility, ale již dříve pro přenosná elektronická zařízení, jako jsou mobilní telefony či počítače. Brit M. Stanley Whittingham, Japonec Akiru Jošina a Američan John Bannister Goodenough, trojice mužů, kteří se zasadili o vývoj této technologie, letos za svoji práci na lithium-iontových bateriích dostali Nobelovu cenu za chemii.

Samotný akumulátor v automobilech je tvořen velkým počtem bateriových článků spojených sériově či paralelně podle požadované kapacity a napětí. V těchto článcích jsou umístěné kladné a záporné elektrody zalité elektrolytickým roztokem obsahujícím disociované lithiové soli. Elektrolyt má „na svědomí“ prostředí zajišťující přenos lithného iontu od katody k anodě a zpět. A právě vodivost elektrolytu má kromě jiného obrovský vliv na rychlost vybíjení a nabíjení článku, ale současně může mít i řadu negativních vlivů na životnost elektrod nebo bezpečnost celého článku. Proto jsou pro správnou činnost bateriového článku důležitá různá další aditiva, která mají zásadní význam pro výsledný kompromis vlastností daného článku. Mezi ně se počítá především poměr velikosti a kapacity, a pak také nabíjecí a vybíjecí proudy při různých teplotách, bezpečnost, živostnost a samozřejmě i cena. 

V minitovárně se jednotlivé komponenty vyrábějí sice v malém, ale průmyslovým způsobem na výrobní lince

Lithium-iontová baterie se vyznačuje řádově vyšší energetickou hustotou oproti baterii olověné a očekává se, že tato hodnota (obvykle 110 – 170 Whkg-1) by se měla během následujících 10 let zdvojnásobit. Alespoň to prohlásil předseda představenstva BMW Oliver Zipse při příležitosti slavnostního otevření kompetenčního bateriového centra BMW, do nějž automobilka investovala 200 milionů eur. Tohoto zlepšení je možné dosáhnout postupným detailním vývojem jak chemie jednotlivých článků, tak jejich fyzickým uspořádáním. BMW se v tomto případě nechce spolehnout výhradně na své dodavatele bateriových článků a jeho cílem je aktivně se vlastními silami podílet na jejich zdokonalování. To je také hlavní úkol nového bateriového technologického centra, v němž vývojoví pracovníci spolupracují se špičkami v daném oboru, a to včetně univerzit. 

Přínos tohoto centra ale není pouze v teoretickém vývoji. Jeho hlavním posláním je vyzkoušení navržených novinek a zdokonalení v praxi. Součástí celé budovy jsou totiž kromě chemických laboratoří také výrobní prostory, v nichž jsou instalované výrobní linky umožňující simulovat sériovou výrobu nových druhů článků v malých počtech. Celá linka začíná vložením základních komponentů, jimiž obvykle bývá kobalt a lithium, doplňovaných dalšími surovinami v přesně specifikovaném množství a pořadí. Následuje výroba anody a katody, které se vzájemně spojují do jednoho celku odděleného separátorem, tyto komponenty se následně umisťují do bateriových článků a jsou zality elektrolytem.

Tímto způsobem si u BMW vlastními silami ověřují nejen to, zda případná nová metoda skutečně funguje a přináší lepší vlastnosti, ale současně zda je toto nové řešení vyrobitelné ve velkých sériích. Součástí nového centra jsou i stanoviště, v nichž se bateriové články oživují, a především důkladně testují. I když si BMW postavilo moderní technologické bateriové centrum, nehodlá si samotné články do baterií svých elektrifikovaných vozů samo vyrábět. Produkci svěřuje hlavním světovým producentům, a to především společnostem Samsung SDI, LG Chem a Catl. Ty však budou vyrábět přesně dané specifikace podle pokynů automobilky. A to je velmi důležité, protože každý druh elektrifikovaného automobilu vyžaduje jiné vlastnosti bateriového článku. Například u elektromobilů jsou důležité spíše celková kapacita a dlouhodobý výkon, u plug-in hybridních vozů se zase vyžaduje spíše schopnost rychlého poskytnutí energie a následné rychlé nabití. 

BMW si pak z dodaných článků vlastními silami sestavuje celé akumulátory ve třech svých továrnách podle místa, kam budou doručovány na výrobní linku. Skládání jednotlivých článků do modulů a následné baterie přizpůsobené konkrétnímu elektrifikovanému modelu probíhá v německém Dingolfingu, americkém Spartanburgu a čínském Shenyangu. V kooperaci se společností Dräxlmaier Group pak také v Thajsku.

Akumulátory velmi významně ovlivňují vlastnosti elektrifikovaných vozů a současně jsou jejich nejdražším komponentem. Jejich vývoj směrem ke zvyšování kapacity a snižování ceny je pro budoucí rozvoj elektromobility zcela zásadní. A  není proto divu, že automobilky se snaží mít jejich vývoj pod kontrolou. Nově otevřené technologické bateriové centrum BMW Group je toho jasným důkazem.

Druh článků i uspořádání celého akumulátoru se přizpůsobuje každému použití a modelu

Vývoj lithium-iontových článků

Zatímco v roce 1991 činila cena za uložení 1 kWh více než 3 tisíce dolarů a jeden článek měl kapacitu asi 1 Ah (3,6 Wh při napětí 3,6 V), v roce 2018 byla cena za uložení 1 kWh méně než 200 dolarů a kapacita článku se zečtyřnásobila. Přestože se lithium-iontové baterie postupně dostávají na své fyzikální limity, očekává se v horizontu příštích deseti let další zdvojnásobení hustoty energie a prodloužení životnosti a rozšířením výroby lze čekat i snížení ceny. I proto se již dnes intenzivně pracuje na nových typech bateriových článků, zatím však žádný z nich nedosáhl takové úrovně vývoje, aby jej bylo možné komercializovat.

Převzato z časopisu

Fotogalerie

Další články o stejné značce | Vstup do diskuze (0)   Tisk Facebook Twitter

Související články:

Baterie 12/48 V

Bateriová úložiště – Druhý cyklus

BMW 225xe Active Tourer (F45 PHEV) – Obráceně...

BMW AVZ - Aerodynamická strategie

BMW Connected Drive – Budoucnost propojení

BMW FCHV (Fuel Cell Hybrid Vehicle) – Připraveni...

BMW Forschung - Pohled za oponu

BMW Group FIZ/EVZ - Vánice pod střechou

BMW Group Future Mobility Development Centre – Zhuštěný celý svět

BMW Group- Účinná dynamika



Emil Frey Select

Peugeot 5008 1.5BlueHDi,CZ,1Maj,ALLURE,AT8

15 500 km, r. 2024

799.900,- Kč

Fiat Tipo 1.6MultiJet,CZ,1Maj,MONOTRIM

25 309 km, r. 2024

439.900,- Kč

Toyota Corolla 1.8Hybrid,CZ,Comfort Tech

118 347 km, r. 2022

469.900,- Kč

Newsletter

Přejete si odebírat newsletter?



Test

Honda Civic e:HEV – Hybrid, co chytne za srdce

Lukáš Dittrich 15.06.2023 06:09

Honda Civic e:HEV Advance

Čerstvý držitel titulu Auto roku v ČR porotce zaujal především zajímavou technikou a naladěním... >>

Více



Technika

Porsche T-Hybrid (9A3B6) – Turbohybrid

Petr Hanke 16.07.2024 13:32

Uspořádání hybridní hnací soustavy Porsche 911 Carrera GTS. Akumulátor o hmotnosti 27 kg je umístěn vpředu

Porsche elektrifikovalo šestiválcový boxer pro model 911. Zatímco z pohledu marketingu byla... >>

Více



Další články

  • Plug-in Hybridy Volkswagen – Nově i 4x4

    Nově i 4x4. Plug-in hybridní techniku Volkswagen používá již více než 10 let.... >>

  • Automuseum Dr. Carl Benz – Menší část hvězdy

    Menší část hvězdy. V Ladenburgu nedaleko Mannheimu lze nahlédnout do pestrého... >>

  • Farizon – Elektrické ambice

    Značka Farizon je součástí čínského koncernu Geely a je jejím největším... >>

  • Mobilní plnička Devinn – Vývoj pokračuje

    Koncem roku 2023 představila společnost Tatra Trucks a.s. ve světové premiéře... >>

  • 50 let BMW řady 3 – Kontinuita na sedmou

    Kontinuita na sedmou. Před 50 lety BMW představilo první generaci řady 3, která... >>

  • Lucien Rosengart – Kdo zachrání zachránce?

    Kdo zachrání zachránce? Karl-Heinz Bonk vybudoval a snad ještě provozuje... >>

  • Emanuele Pirro – Pestrá kariéra

    Emanuele Pirro je sympatický usměvavý Ital, který největší úspěchy sbíral... >>

  • Walter Regent (1. díl) – Aristokrat z Jinonic

    Aristokrat z Jinonic. V letech 1932 až 1936 představovaly vrchol nabídky značky... >>




Menu

  • Novinky |
  • Testy |
    • Představujeme
    • Svezli jsme se
    • Náš test
  • Články |
    • Historie
    • Technika
    • Pro řidiče
    • Motorsport
    • Magazín
    • Fotogalerie
    • Listárna
  • Speciály |
  • Tiskové zprávy |
  • Časopisy |
    • Automobil Revue
    • Trucker
    • Doprava a silnice
  • Bazar |
  • Newsletter |
  • Novinky |
  • Testy |
  • Historie |
  • Pro řidiče |
  • Speciály |
  • VOLVO |

Newsletter
Předplatné
O nás

Vyhledávání


Automobil Revue

Novinky | Testy | Články | Speciály | Tiskové zprávy | Časopisy | Bazar | Newsletter |

Všechna práva vyhrazena © | 2011 - 2025 Redakce Automotorevue | Mapa stránek | Redakce stránek | Napište nám | Předplatné | RSS | GDPR | CMP | Autoři
design by skop | system by SABRE |