Čínský bateriový gigant CATL znovu připomněl technologii, která vypadá na papíře téměř jako splněný sen elektromobility. Řeč je o lithium vzduchových bateriích, které by podle teoretických předpokladů mohly jednou umožnit elektromobilům dojezd přes 1600 kilometrů na jedno nabití. Takové číslo by z pohledu běžného řidiče znamenalo obrovský posun. Zmizela by část obav z cestování na dlouhé vzdálenosti a elektromobil by se v tomto ohledu dostal výrazně blíž spalovacím autům.

Jenže současně platí, že mezi atraktivní vizí a autem v showroomu vede ještě velmi dlouhá cesta. Lithium vzduchové články patří mezi technologie s mimořádným potenciálem, ale také s mimořádně náročným vývojem. Proto se nedá čekat, že by se v běžných sériových elektromobilech objevily v nejbližších letech.

Baterie, která si bere kyslík z okolí

Základní princip lithium vzduchové baterie je jiný než u dnes běžných lithium iontových akumulátorů. Klasické články mají všechny potřebné aktivní materiály uložené uvnitř baterie. Lithium vzduchový článek ale při chemické reakci využívá kyslík z okolního vzduchu.

Jednoduše řečeno si část toho, co potřebuje k ukládání a uvolňování energie, bere z prostředí kolem sebe. Právě proto může tato technologie v teorii nabídnout výrazně vyšší energetickou hustotu. V odborných diskusích se objevují hodnoty až kolem 12 000 Wh na kilogram. Pro srovnání, dnešní sériové lithium iontové baterie se pohybují v úplně jiných číslech, obvykle pouze v řádu stovek Wh na kilogram.

Energetická hustota je přitom pro elektromobily naprosto zásadní. Čím více energie se vejde do jednoho kilogramu baterie, tím menší a lehčí akumulátor může auto mít. Nebo naopak při podobné hmotnosti nabídne výrazně delší dojezd. V ideálním případě by to znamenalo elektromobil, který by nepotřeboval obří bateriový balík, a přesto by na jedno nabití zvládl cestu dlouhou přes tisíc kilometrů.

Teorie je úžasná, praxe zatím složitá

Právě tady ale přichází největší problém. Lithium vzduchové baterie sice vypadají na papíře fantasticky, jenže v reálném světě narážejí na mnoho překážek. Vývojáři musí vyřešit životnost článků, stabilitu chemických reakcí, bezpečnost, citlivost na vlhkost, působení oxidu uhličitého i přesné řízení přístupu vzduchu.

Laboratorní článek může fungovat ve velmi pečlivě kontrolovaných podmínkách, ale automobilová baterie musí zvládnout úplně jiný život. V autě musí pracovat v mrazu, v letních vedrech, při rychlonabíjení, při prudké akceleraci i během tisíců nabíjecích cyklů. Zároveň musí vydržet mnoho let bez výrazné ztráty kapacity a bez rizika pro posádku.

Samostatnou výzvou je také vzduch, který baterie využívá. Nejde totiž jen o to přivést ke článku kyslík. Systém musí zároveň velmi účinně oddělit vodní páru, oxid uhličitý a další složky běžného vzduchu. Pokud by se do článku dostávaly nežádoucí látky, mohla by tím výrazně utrpět jeho životnost i spolehlivost. Právě filtrace a kontrola vzduchu patří mezi největší technické problémy celé technologie.

Do aut se v této dekádě nedostanou

Otázka zní, kdy by se takové baterie mohly dostat do běžných elektromobilů. Odpověď není pro netrpělivé fanoušky techniky příliš příjemná. V této dekádě to s největší pravděpodobností nebude.

I kdyby se vývoj posouval velmi dobrým tempem, lithium vzduchové články se nejprve musí dostat z laboratoří do stabilní průmyslové výroby. Teprve potom může začít jejich nasazování do velkých bateriových systémů pro auta. Reálně se tak dá mluvit spíše o období po roce 2030. Masovější rozšíření by při optimistickém scénáři mohlo přijít až ve druhé polovině třicátých let.

To samozřejmě neznamená, že jde o slepou uličku. Naopak, pokud se podaří překonat současné technické bariéry, může jít o jednu z nejdůležitějších bateriových technologií budoucnosti. Jen není dobré čekat, že elektromobily s dojezdem 1600 kilometrů dorazí během pár let.

Nejbližší budoucnost bude patřit jiným řešením

Než se na silnicích objeví lithium vzduchové baterie, trh se bude měnit jinými a podstatně realističtějšími cestami. Velký prostor mají dál LFP baterie, které jsou levnější, odolné a pro mnoho běžných aut naprosto dostačující. Jejich modernější verze navíc postupně zlepšují rychlost nabíjení i využitelný výkon.

Dalším směrem jsou sodík iontové články. Ty nevyužívají lithium, což může pomoci snížit cenu zejména městských a dostupnějších elektromobilů. Nemusí nabídnout špičkový dojezd, ale mohou být zajímavé tam, kde je důležitá hlavně nízká cena, jednoduchost a dostatečná každodenní použitelnost.

Velká očekávání dál provázejí také solid state baterie s pevným elektrolytem. Ty slibují vyšší bezpečnost, lepší parametry a potenciálně rychlejší nabíjení. I u nich však výrobci opakovaně naznačují, že plošné nasazení před rokem 2030 není příliš realistické.

Velký slib, ale ne rychlá revoluce

Lithium vzduchové baterie tedy zůstávají jednou z nejzajímavějších vizí automobilové budoucnosti. Jejich teoretický potenciál je obrovský a dojezd přes 1600 kilometrů by mohl změnit způsob, jakým lidé vnímají elektromobily. Zároveň ale jde o technologii, která zatím potřebuje roky dalšího vývoje.

CATL i další hráči mohou tuto oblast posouvat dopředu, ale řidiči by měli počítat s tím, že nejbližší roky přinesou spíše postupné zlepšování současných baterií než okamžitou revoluci. Elektromobily budou levnější, rychleji se budou nabíjet a nabídnou lepší dojezd. Na baterii, která by jedním nabitím zvládla trasu dlouhou jako cesta z Prahy k Jadranu a zpět, si ale ještě počkáme.