Električna vozila su donedavno bila opterećena mitovima o zapaljivim litij-ionskim baterijama koje traju kratko, a zamjena novima je skupa. Najnoviji podaci i tehnološki razvoj daju nešto drugačiju sliku. U ovom tekstu pokušavamo opovrgnuti stare mitove, prikazati koliko je tehnologija baterija za električna vozila napredovala i zašto je to ključno za razumijevanje ovih automobila danas.

Istina je da je u ranim fazama razvoja dolazilo do brojnih incidenata s litij-ionskim baterijama koje su često znale eksplodirati i bile su opasne po život. No, danas su EV baterije podvrgnute rigoroznim sigurnosnim testovima. Membrane unutar baterije između aniona i kationa elektrolize kojom dobivamo struju iz baterija bile su nepropusne zbog čega bi korodirale i potom se zapalile.

Današnje baterije u pravilu imaju propusne membrane koje usporavaju ili sprečavaju unutarnju hrđu, što ih je učinilo znatno sigurnijima pri svakodnevnoj upotrebi. Proizvođači danas ugrađuju sofisticirane sustave nadzora, hlađenja i segmentacije baterija koji sprječavaju tzv. termalni bijeg - situaciju u kojoj se ćelija baterije pregrijava i započne lančana reakcija zagrijavanja.

Prema podacima američkog Nacionalnog odbora za sigurnost u prometu (NTSB), električna vozila imaju manju vjerojatnost samozapaljenja nego vozila na fosilna goriva. Broj incidenata po pređenom kilometru veći je kod benzinaca. No, ipak ovdje treba voditi računa o nesrazmjernom broju EV i benzinaca na cestama.

Vrsta baterije i njihova svojstva

Litij-ionske baterije temelj su energetske arhitekture električnih vozila, no unutar te kategorije postoji niz kemijskih varijacija koje definiraju ključne karakteristike poput dometa, sigurnosti, brzine punjenja i trajnosti. Pojednostavljeno, svaka kemija donosi drugačiji balans između performansi i otpornosti.

Razumijevanje tih razlika važno je ne samo za inženjere, nego i za potrošače. Dvije dominantne tehnologije danas su LFP (litij-željezo-fosfat) i NMC (nikal-mangan-kobalt) - a izbor između njih sve više postaje strateška odluka proizvođača o tome što žele ponuditi kupcu: maksimalnu autonomiju ili maksimalnu robusnost.

Da bismo razumjeli zašto neka vozila imaju veći domet, a druga dulje traju bez gubitka kapaciteta, potrebno je ući u kemijski sastav baterije. Svaka vrsta litij-ionske baterije ima svoje prednosti i mane, a upravo taj balans određuje što vozilo može pružiti u svakodnevnoj vožnji. Neki proizvođači stavljaju naglasak na sigurnost i dugovječnost, drugi na snagu i domet.

LFD i NMC baterije

Danas su najzastupljenije dvije već spomenute vrste: LFP (litij-željezo-fosfat) i NMC (nikal-mangan-kobalt). Razlike među njima su ključne za razumijevanje performansi, sigurnosti i cijene električnih vozila.

LFP (litij-željezo-fosfat): poznata po sigurnosti i dugovječnosti. Ima nižu energetsku gustoću (~160 Wh/kg), ali je manje podložna pregrijavanju i zapaljenju. NMC (nikal-mangan-kobalt): viša energetska gustoća (~241 Wh/kg), što znači veći domet i bolje performanse. No, zahtijeva naprednije sustave hlađenja zbog većeg stvaranja topline.

U slučaju pojedinačnih automobila, Tesla koristi 4680 ćelije s NMC811 kemijom, dok BYD koristi LFP kemiju u svojoj poznatoj Blade bateriji. Blade baterija izdržava ekstremne testove (npr. probijanje čeličnom šipkom) bez eksplozije ili zapaljenja, što ju čini jednom od najsigurnijih na tržištu. Pokazuje istraživanje objavljeno u časopisu Cell.

Sigurnost, trajnost, punjenje i cijena

Kineski proizvođači poput BYD, Zeekr i CATL predvode tehnološke inovacije Blade baterijama koje nude iznimnu sigurnost i trajnost. CATL razvija baterije koje se mogu napuniti do 80 posto u svega 10-ak minuta, prema Business Insideru, dok Zeekr najavljuje vlastite baterije s ultra-brzim punjenjem.

Faktor u ocjeni ovih baterija je njihova degradacija koja znači postepeni gubitak kapaciteta, odnosno dometa. Važna je jer direktno utječe na funkcionalnost vozila tijekom godina - ali i zato što mnogi vjeruju da će baterija brzo postati beskorisna.
Prema analizi platforme Recurrent Auto na desecima tisuća električnih vozila: EV baterije izgube manje od 10 posto kapaciteta nakon 160.000 km (Recurrent). Većina ima garanciju od 8 do 10 godina ili 160.000 km. LFP baterije degradiraju sporije, osobito ako se ne pune redovito do 100 posto.

Istraživanja sa Sveučilišta Stanford pokazuju je da u stvarnim uvjetima gradske vožnje, s puno ubrzavanja i kočenja, baterije mogu trajati do 40 posto dulje nego što se ranije pretpostavljalo.

U praksi, velika većina korisnika nikada ne mijenja bateriju unutar uobičajenog vijeka trajanja vozila. Kada kapacitet padne ispod 70 posto, baterije se često koriste za stacionarnu pohranu energije. Ipak, dok su se cijene baterija za EV godine 2013. kretale na oko 700 USD/kWh, prošle godine pale su ispod 130 USD/kWh, navodi Bloomberg. Zamjena baterije za manji EV (npr. Renault Zoe) može koštati manje od 5000 eura, što je i dalje naizgled skupo, no štedi se na održavanju automobila i svakako na gorivu.

Održivost i reciklaža

Briga oko baterija često uključuje i pitanje što se s njima događa na kraju života. Iako reciklaža još nije savršeno organizirana globalno, industrija brzo napreduje: Europska unija je 2023. donijela Uredbu o baterijama kojom se propisuje obavezna reciklaža i sljedivost sirovina.

Usto, baterije se nakon automobilskog vijeka često koriste u solarnim sustavima i drugim oblicima stacionarne pohrane energije, čime dobivaju "drugi život". Tehnologija EV baterija dramatično je napredovala u posljednjem desetljeću. Zahvaljujući različitim kemijama, boljem inženjeringu, strožim sigurnosnim standardima i sve nižim cijenama, današnje baterije su sigurne, dugotrajne, održive i sve pristupačnije. Ako se donedavno tvrdilo da su "baterije Ahilova peta električnih vozila", danas su često njihova najjača strana.