Témata
Reklama

Každý den nás překvapuje zprávami z vědeckotechnické sféry, která je nám sice ve své podstatě blízká, ale přesto někdy v detailech vzdálená, protože stačíme sledovat pouze svůj obor. V tomto letošním seriálu stíráme hranice úzkého zaměření a zlehka se dotkneme překvapivých novinek odjinud. Kdo chce vědět víc, snadno si podrobnosti najde.

Baterie jako politikum

Baterie je nejdůležitější součástí elektrického automobilu. Určuje, jak daleko můžete na elektřinu dojet – a jak rychle je možné auto později nabít. Mnoho společností proto horečně pracuje na vývoji nové technologie, jež by umožňovala co nejlepší skladování energie za nízkou cenu. Bez baterie se neobejdou ani hybridy, ani elektromobily. Nejvyužívanějším typem jsou dnes lithioiontové akumulátory.

Reklama
Reklama

Evropa vsadila na elektromobily, ale ve výrobě baterií zaostává

Automobilky v Evropě jsou v současné době omezeny pouze na konečnou montáž baterií s díly od dodavatelů. To se má změnit.
Na summitu o bateriích, který se konal v polovině října v Bruselu, se pod záštitou Evropské komise setkalo 40 zástupců automobilového, chemického a technologického sektoru. Evropa s bateriemi zaostává, a proto politici apelují na techniky a manažery. Jinak potrvá nadále světová nadvláda asijských výrobců.
Očekává se, že trh pro skladování energie dosáhne v polovině příštího desetiletí 250 miliard eur, řekl komisař pro energetiku Maros Sefcovic. „V tomto oboru bychom tak měli získat mnoho nových pracovních míst. Nejsem ochoten přepustit trh konkurentům,“ řekl Sefcovič. Baterie jsou a jistě ještě řadu let budou omezujícím faktorem rozvoje elektromobilů.

Komisař Sefcovic hovoří dokonce o nutnosti vytvořit jakýsi nový „Airbus pro baterie“. „Musíme jednat společně a musíme jednat rychle,“ zdůrazňuje. Podle politiků již existuje „velmi široký konsensus“ pro zahájení výroby baterií v Evropě. Cílem je spojit know-how v oblasti výzkumu a vývoje. S cílem podpořit elektromobilitu chce EU poskytnout 200 milionů eur na vývoj technologie baterií, tvrdí německý časopis Spiegel.

Otázka, zda a kdy dojde ke společné rozsáhlé výrobě baterií v Evropě, je stále otevřená. Na summitu v Bruselu bylo rozhodnuto pouze o hrubém harmonogramu „pro další diskusi a reflexi“. Jak oznámil komisař Sefcovič, počátkem roku 2018 bude v pracovních skupinách vypracován konkrétní plán. Výrobci, jako je BMW, Daimler a Volkswagen, kteří ohlásili mohutný přechod na elektrický pohon aut, prý však budou klidně i nadále zastávat filozofii své vlastní produkce článkovou baterií.

Automobilový průmysl bude v nadcházejícím desetiletí pod silným politickým tlakem. Frankfurter Allgemeine Zeitung uvedl, že Evropská komise bude od roku 2030 požadovat na automobilkách, aby vyráběly alespoň 15 procent všech nových vozů v Evropě s elektrickým motorem nebo jinými nulovými emisemi. Navrhovaná kvóta pro elektrická vozidla by měla být pro každého výrobce závazná a „neobchodovatelná“. Politika posílá jasný signál trhu.

Ovšem konkurence nespí – společnost LG Chem chce v Polsku příští rok otevřít největší lithioiontovou bateriovou továrnu. Jihokorejci investovali 1,38 miliardy eur poblíž města Vroclav na jihozápadě Polska. LG Chem plánuje výrobu 100 000 elektrických automobilových baterií pro rok 2018 a má zde být zaměstnáno 2 500 lidí.
Jihokorejská společnost neuvedla, koho bude svými bateriemi zásobovat, pouze prozradila, že mezi zákazníky budou významné automobilky.

Je také nejasné, zda LG Chem bude v Polsku vyrábět kompletní baterii, nebo importovat jednotlivé díly. Podle údajů společnosti bude v lokalitě také otevřeno výzkumné a vývojové centrum, v němž má pracovat téměř 400 vývojářů z oblasti automatizace, elektroniky, chemie a IT.

Podle agentury Reuters bude továrna LG Chems zpočátku produkovat asi jen 10 % kapacity bateriové továrny Tesla Gigafactory v americkém státě Nevada. Ale největším závodem svého druhu v Evropě by neměla zůstat příliš dlouho. Dva bývalí vysocí manažeři amerického koncernu Tesla totiž podle novinových zpráv plánují s firmou Northvolt a s koncernem ABB výstavbu prý největší a nejmodernější továrny na lithioiontové baterie v Evropě. Další informace hovoří o tom, že také v Německu bude megatovárna ve stylu Tesla Gigafactory. Různé firmy a výzkumné ústavy založily firmu The Unternemen Terrae, jež má vytvořit 3 000 nových pracovních míst.

Zatím se zdá, že důležitou roli bude lithium hrát ještě pár let, i když ceny lithioiontových baterií, které se využívají hlavně pro elektromobily, klesají. Předpokládá se totiž další enormní nárůst výroby elektromobilů.

Sázka platí

Šéf společnosti Tesla, jež vyrábí elektrická auta, buduje po celém světě atraktivní nabíjecí stanice s využitím sluneční energie. A protože miliardář Elon Musk je velký mág ve světě marketingu, postaral se o nejnovější senzaci. Dokáže prý v Jižní Austrálii postavit za pouhých 100 dnů největší světovou lithioiontovou baterii o celkovém výkonu 100 MW, jež bude napájena energií z větrné farmy. Do konce letošního roku by měla zásobovat 30 tisíc domácností.

Tesla buduje síť dobíjecích stanic.

S tímto projektem chce Jižní Austrálii zabezpečit energií v případě nepřízně počasí.

A svůj plán Musk okořenil sázkou – pokud ji prohraje, předá elektrárnu státní správě zdarma. Celý projekt však není pro Muska bez rizika, přitom náklady se odhadují na více než 50 milionů dolarů. Ani on, ani politici se však k eventuální ceně projektu nevyjádřili.

Ovšem také další firmy pracují na podobných projektech. Například společnost Renault-Nissan testuje výstavbu akumulátorového parku s kapacitou 100 megawattů. Pro tento účel jsou použité baterie z elektrických automobilů spojovány do velkých bloků, které slouží jako dočasné úložiště větrné a sluneční energie. Automobilky BMW a Daimler se rovněž zabývají opětovným použitím starých baterií z elektrických vozů.

Elon Musk staví v Jižní Austrálii největší světovou lithioiontovou baterii.

Největší baterie v Evropě

Pro účely skladování ekoproudu se používají bateriové sklady v různých částech světa. V USA bylo loni uvedeno do provozu zařízení Tehachapi Energy Storage s kapacitou 32 MWh. Je umístěno v jižní Kalifornii a jedná se snad o největší energetický projekt v Severní Americe. V okolí je dostatek větrných elektráren o výkonu 4 500 MW. Takto získaný proud se skladuje ve více než 600 000 lithioiontových bateriových článcích vyrobených koncernem LG Chem, jež jsou spojeny do více než 10 tisíc modulů. Výsledkem je vlastně jakási megabaterie. Náklady si prý vyžádaly 50 milionů dolarů.

Přesto není americký sklad největší na světě. Prvenství patří čínskému projektu s kapacitou 36 MWh.

Energetický zásobník v Notrees v Texasu

Největší evropský energetický sklad tohoto typu se nachází v Německu nedaleko Schwerinu a má kapacitu 5 MWh. Nahrazuje potenciál konvenční turbíny o výkonu 50 MW.

Výstavba trvala 12 měsíců podle plánu. Uvnitř budovy o velikosti pěkné tělocvičny je umístěno 25 600 článků oxidu manganičitého–lithia. Jejich dodavatelem je společnost Samsung SDI, jež zaručuje napájení bateriové elektrárny po dobu nejméně 20 let. Pět transformátorů středního napětí, z nichž každý váží čtyři tuny, napojuje elektrárnu na regionální distribuční síť, stejně jako na nedalekou síť vysokého napětí 380 kV.

Stavba byla podpořena německým federálním ministerstvem životního prostředí ve výši 1,3 milionu eur.

Tehachapi Energy Storage s kapacitou 32 MWh

Nebo bude všechno jinak?

Podle výzkumných pracovníků z University of California v San Diegu vydrží jejich nové Li-Ion baterie teploty do –60 °C (současný limit je kolem –20 °C). Příslušný elektrolyt by mohl zvýšit i odolnost elektrochemických kondenzátorů až na –80 °C, což by se hodilo například při nasazení v dronech pracujících ve výškách, ale i v přístrojích v kosmu.

Současné zprávy o lithio-iontových akumulátorech sice momentálně ovládají média na celém světě, ale už se také objevují informace o tom, že v budoucnu může být všechno jinak.

Anglický startup Zap&Go v Oxfordu zahájí výrobu svých uhlíkovoiontových baterií v příštím roce ve spolupráci s jednou čínskou společností vyrábějící lithiové baterie. Novinka bude nasazena ve skútru, který bude nabit za pět minut. Tým expertů ze Stanfordovy univerzity v USA zase úspěšně vyvinul a otestoval baterii využívající sodík.

Vědečtí pracovníci na University of California ve městě Irvine přišli s jinou zajímavou novinkou. Pro výrobu baterie s neomezenou životností chtějí využít nanovlákna, jež jsou tisíckrát tenčí než lidský vlas. Nanášeli na ně zlatou vrstvu dioxidu manganu a zalili je do speciálního gelu, který má podobné vlastnosti jako plexisklo. Tím se nanovlákna udrží ve stabilní konzistenci a jsou i ochráněna před fyzickým poškozením. Vědci tvrdí, že tato kombinace zajistí baterii dlouhou životnost, ale protože nejsou známé další podrobnosti, budí zpráva pochybnosti.

Vědci z univerzity v Binghamtonu zase vyvinuli baterii kombinací mikrobiálních palivových článků s neaktivními články vysušenými vymrazením. Po přidání slin může tato baterie generovat energii. Snad by mohla být využita další generací tzv. diagnostických platforem, vysvětlují lékaři. Uplatnění by nejprve mohla najít v rozvojových zemích, kde je mikroenergie na vyžádání nezbytná zejména pro diagnostiku v terénu. Celkem 16 mikrobiálních palivových článků spojených v řadě na jediném kusu papíru vytvořilo požadované hodnoty elektrického proudu a napětí pro rozsvícení LED diody. Pro další elektronické aplikace je však požadováno zlepšení výkonu.

A v tajných amerických vojenských laboratořích se pracuje na zatím neznámých energetických zdrojích

Karel Sedláček

sedlacek.kar@seznam.cz

Reklama
Související články
Atraktivní projekty: Wi-fi s novým trendem

Na letišti se neztratíte, v muzeu získáte atraktivního průvodce a v nemocnici budete stále v lékařské péči. Umožňují to nové trendy v technologii wi-fi.

Největší událost ve světě technických textilií

V polovině letošního května se opět po dvou letech souběžně konaly dva
textilní veletrhy: Texprocess – mezinárodní veletrh strojů a zařízení pro textilní
průmysl a Techtextil – mezinárodní veletrh technických a netkaných textilií.
Po čtyři dny se veletržní a výstavní centrum ve Frankfurtu nad Mohanem stalo
jednou z předních mezinárodních platforem pro uživatele technických textilií
z nejrůznějších odvětví, ale také pro výrobce oděvů, módního oblečení,
čalouněného nábytku a kožených výrobků.

Koroze napříč všemi obory

Mezinárodní konference Eurocorr, která každoročně přiláká k účasti tisícovku zástupců komerční i akademické sféry včetně nejvýznamnějších celosvětově uznávaných korozních inženýrů, řadu sponzorů a vystavovatelů z oblastí povrchových úprav a povlaků kovů, chemických úprav prostředí, elektrochemických protikorozních ochran, korozního monitoringu, inspekce a zkušebnictví a mnoha dalších, se letos v září díky Asociaci korozních inženýrů poprvé v historii konala v Praze.

Související články
Made in Asia

Třináctý ročník výstavy China International Machine Tool Show se opět nesl v duchu změn, které v Číně delší dobu probíhají. Čeští škarohlídi se ve zprávách „radují“, že růst Číny v minulém kvartále zpomalil. A hned udávají čísla ze 7,4 na 7 procent. Zajisté katastrofální – sarkasmus. V tomto textu se dostaneme k některým aspektům i konkrétním objektům vystavované výrobní techniky, kterých si letos stálo za to všimnout.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Red Bull na území dlouhorohého skotu

V Evropě se toho poměrně málo ví o australských automobilových závodech Super V8, porovnáme-li to například s německými závody cestovních automobilů (DTM) nebo vozy formule 1. Ale pokud jde o uzavřené vypjaté závody, jen stěží se show V8 co vyrovná. Vítězným týmem roku 2013 je Red Bull, jehož sponzorem byla firma Triple Eight sídlící v Brisbane, ve státě Queensland v Austrálii. Během uplynulé sezony byla celá show V8 přepravena do Texasu, aby pobavila svou rozrůstající se základnu amerických fanoušků.

Step by step...but fast

Neexistuje mnoho komodit na světě, kde by výrobky, řekněme prvních TOP deseti firem, byly na tak podobně špičkové technické úrovni, jako je tomu v oblasti řezných nástrojů. Globalizace a fúze, jejíž jsme v poslední době svědky, hraje v těchto případech prim a pomáhá firmám těžit z celé řady výhod vyplývajících ze členství v nadnárodních korporacích. Od většího objemu financí do centralizovaného výzkumu a inovací, využívání dílčích know-how, přes snadnější přístup na trhy, kde jsou ostatní členové uskupení již dobře etablováni, až po upevňování vazeb se stávajícími a získávání nových zákazníků jenž reflektují jejich inovace a profesionální servisní služby vycházející z jejich globálního působení. Na druhou stranu však zákazníci nadnárodních koncernů mohou postrádat individuální přístup více se koncentrující na spokojenost konkrétního zákazníka v dané lokalitě a jsou "obětmi" dosažení každoročních nárůstů obratu, jenž stanovuje management působící na druhé polokouli světa. Pozitiva z globálního uskupení jsou bezesporu však převažující.

NPE 2012 a plastové materiály

V Orlandu na Floridě se na sklonku jara konala největší událost roku v průmyslu plastů - trienale NPE 2012, která současně oslavila 75. výročí založení SPI (Society of the Plastic Industry). Poprvé po 40 letech se National Plastics Exhibition, tento vrcholný veletrh amerického plastového průmyslu, nekonal v červnu v Chicagu, ale o něco dříve na Floridě, mimo centra automobilového průmyslu, plastů a strojírenství amerického Středozápadu.

Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu, 9. a 10. díl: Jak se staví odborníci k e-mobilitě

V minulém díle našeho seriálu jsme dali prostor pověřenci ministra dopravy pro čistou mobilitu Mgr. Janu Bezděkovskému pro vyjádření se k jednotlivým problematickým aspektům, které s sebou přináší deklarovaný úplný přechod na elektromobilitu. V tomto díle jsme s podobnými otázkami oslovili odborné garanty našeho seriálu – prof. Macka a Ing. Morkuse –, již na ně velmi obšírně odpověděli. Zároveň tímto rozhovorem s odborníky, kteří náš seriál dozorovali, připomínkovali jednotlivé díly a motivovali nás k tvorbě dalších, seriál Střídavě stejnosměrné názory na elektromobilitu končí. Snad svůj účel – jímž bylo představit některé problematické stránky úplného přechodu na elektromobilitu a předložit je k další diskuzi – splnil.

Quo vadis, svařování?

Svařování je dlouhodobě jedna z nejvýznamnějších strojírenských výrobních technologií. Má rozhodující vliv na jakost řady výrobků a na výrobní náklady, proto má klíčové postavení mezi výrobními technologiemi. Patří také mezi technologie zpracovávající největší objem kovových materiálů (cca 25 %). Žádná jiná technologie nezpůsobuje tak rozsáhlé změny ve vlastnostech materiálů.

Lisy na lamely elektromotorů

V červnu, nejprve v závodě v Göppingenu a posléze v Berlíně na výstavě Coil Winding Expo, představila skupina Schuler svůj první vysokorychlostní lis řady Smartline SA-S pro vysekávání lamel vysoce energeticky účinných elektromotorů.

Siemens pro Red Bull Racing

Název článku dává tušit, oč půjde v dnešním průvodci světem úspěšných aplikací, spojených se jménem Sinumerik. Opustíme prostředí leteckého průmyslu, kde Sinumerik odpovídal na volání "vysoko" (viz MM Průmyslové spektrum 6/2012, www.mmspektrum.com/120616), protože dnes se jedná o jinou výzvu - "rychle".

Dřevěné kůlny a rámy Featherbeds

Enzo Ferrari v 50. letech minulého století hovořil o mladých britských týmech formule 1 jako o garážistech a povýšeně navrhoval, že by tyto týmy, jako skromní obyvatelé garáží, neměly být brány tak seriózně jako stáj z Maranella, která se ráda pasovala do role aristokracie v automobilových soutěžích, modré krve ve sportu zbohatlíků s utěrkami od oleje. Bylo by však přesnější, kdyby tento "starý muž" nazval své závodní soupeře jako kůlnaře.

Výroba kompozitového airboxu pro formuli

V minulém roce dosáhl tým CTU CarTech v soutěži Formula student výborných výsledků postupně 7., 6. a ve španělském závodě Formula Student Spain - Montmélo dokonce 2. místem.

Stroje v pohybu – Vrtulník na Marsu

Vědci a technici z amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA) právě řídí jednu z nejnáročnějších operací v dějinách kosmonautiky. Expedice Mars 2020 hledá známky bývalého života na sousední planetě. Kromě pojízdné laboratoře je na Marsu také první stroj, který létá vlastní silou na jiné planetě, než je Země.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit