Vyznejte se v akumulátorech elektromobilů: Jaké má Škoda, co používá Tesla a na co sází Čína

Elektromobilita se rozšiřuje po celém světě a mezi jednotlivými výrobci i elektromobily už vznikají velké odlišnosti. V reálném světě to není jen o vysokých čistě elektrických výkonech, dobíjecích výkonech na nabíjecích stanicích nebo teoretických i skutečných dojezdech. Alfou a omegou všech elektromobilů jsou bateriové články, ale jak se v nich vyznat? Co je lithium-iontová baterie a jaké typy chemie v současnosti využívá? Pojďte se v tom zorientovat.

Vysokonapěťový akumulátor má v elektromobilech stejnou úlohu jako palivová nádrž ve spalovacích autech. Když však řekneme, že v elektromobilu najdeme lithium-iontovou baterii, neznamená to, že ve všech modelech je stejný základ. Lithium-iontový akumulátory do sebe ukládají elektrickou energii pomocí chemických reakcí mezi lithiem a dalšími materiály, jako jsou například kobalt, nikl, mangan nebo fosfát, což má významnou roli.

V normálních osobních elektromobilech se aktuálně používají tři typy akumulátorů, které se nejčastěji označují zkratkami celých názvů – NMC, LFP a NCA. Všechny tři chemie fungují na bázi přenosu iontů lithia mezi katodou a anodou, ale jaký je mezi nimi rozdíl a jaká je vhodnější pro vaše využití, pokud se rozhodujete pro nákup elektromobilu? Nejlepší odpovědí pro vás budou následující vysvětlení.

Technologie akumulátorů NMC (nikl-mangan-kobalt) je rozšířená hlavně v západních zemích a v našich končinách se s ní můžeme setkat třeba v elektromobilech značek koncernu Volkswagen, Hyundai, Tesla nebo BMW. Katodu tvoří směs niklu, manganu a kobaltu, zatímco anodou je obvykle grafit. 

Velkou výhodou nikl-mangan-kobaltových bateriových článků je vysoká energetická hustota zajišťující delší dojezd. I díky tomu je tenhle typ akumulátorů kompaktní a lehčí, protože zvládne pojmout více energie při menší velikosti. Standardně zvládá vysoké nabíjecí výkony a slibuje lepší akceleraci, pokud vám při výběru elektromobilu záleží také na dynamice. Současně je spolehlivý v chladnějších klimatických podmínkách, takže se hodí do Evropy.

I NMC baterie však mají své nevýhody. Kvůli složitěji dostupným kovům, jako jsou kobalt nebo nikl, mají vyšší výrobní i prodejní cenu. Zároveň trpí nižší tepelnou stabilitou i kratší životností, pokud se často nabíjí do 100 procent kapacity. U těchto akumulátorů je efektivní nabíjet maximálně do 80 procent, čímž prodloužíte jejich životnost. V posledních letech se také často mluví o etických a ekologických problémech při těžbě vzácných kovů potřebných pro jejich výrobu.

Elektromobily s NMC akumulátorem: Tesla Model 3/Y (Long Range a Performance), Škoda Enyaq/Elroq, Volkswagen řady ID, BMW i4, Hyundai Ioniq 5/6, Kia EV6 a další.

Druhé nejčastější jsou baterie s chemií LFP (lithium-železo-fosfát), u nichž se často setkáváme i s chemickým vzorcem LiFePO₄. Lithium-železo-fosfátová katoda spolupracuje s grafitovou anodou a důležitou informací je, že tenhle typ akumulátorů neobsahuje kobalt ani nikl. Díky absenci těchto drahých surovin jsou jednodušší na výrobu a také levnější. V současnosti je využívají především výrobci z Číny, jako jsou třeba MG nebo BYD, ale také Tesla v nejlevnější variantě modelů 3 a Y.

Akumulátory s technologií LFP jsou stabilní i při vysokých teplotách, díky čemuž se hodí do teplejších klimatických oblastí. A kvůli tomu slibují i velkou bezpečnost – jsou odolnější proti přehřátí a požáru než akumulátory typu NMC. Největším lákadlem pak je lepší použitelnost v městském provozu i dlouhá životnost (přesahující i 3000 nabíjecích cyklů) spolu s možností častého nabíjení na 100 procent bez výrazného opotřebení a snížení maximální kapacity.

Bohužel, pokud hledáte elektromobil s dlouhým dojezdem, tenhle typ baterií zřejmě nebude pro vás. Chemie LFP má nižší energetickou hustotu než akumulátory NMC, a proto běžně nabízí i kratší dojezdy. V zimních měsících navíc nejsou tak efektivní.

Elektromobily s LFP akumulátorem: Tesla Model 3/Y (základní verze RWD), vozy BYD s Blade baterií, MG4 Electric, Dacia Spring a další. Zároveň se tyto baterie objevují i v některých elektrických lehkých užitkových vozidlech.

Třetí technologií akumulátorů v osobních autech je NCA (nikl-kobalt-hliník). Je to vysoce výkonný typ lithium-ion baterií, který používají především výrobci prémiových elektromobilů, protože disponují vysokou energetickou hustotou a zvládnou podat ty nejlepší možné výkony, avšak i kvůli použití vzácného kobaltu patří k nejdražšímu technickému řešení. Navíc obecně platí, že i použitý hliník je dražší než železo v typech NMC a LFP.

Baterie s chemií NCA mají katodu z niklu, kobaltu a hliníku, anodu stále tvoří grafit. Z uvedených typů mají nejvyšší energetickou hustotu. Díky tomu nabízí i extrémně dlouhý dojezd. Potenciál vysokých výkonů a solidní akcelerace u nich znamená, že se používají jen v těch nejdražších a nejrychlejších elektromobilech. Jsou lehké a kompaktní, současně zajišťují dobrý výkon i v chladnějším počasí.

S akumulátory NCA je však spojeno i několik důležitých negativ – jsou drahé a vyžadují kvalitní chlazení, protože mají nízkou tepelnou stabilitu spojenou s vyšším rizikem přehřátí. Z dlouhodobého hlediska pak potřebují znalého a pečlivého provozovatele, protože jim při častém nabíjení na 100 procent hrozí degradace a ztráta původní kapacity.

Elektromobily s NCA akumulátorem: Používají se zejména ve sportovních a luxusních elektromobilech. U nás jsou nejznámější vlajkové modely Tesly – S a X.