Ηλεκτρικά αυτοκίνητα: Θα φορτίζουν ποτέ τόσο γρήγορα όσο γεμίζει το ντεπόζιτο βενζίνης;

Η πρόοδος που σημειώνεται στην τεχνολογία της ηλεκτροκίνησης τα τελευταία χρόνια είναι σπουδαία. Πλέον, μιλάμε για ρεαλιστικά 400 με 500 χιλιόμετρα αυτονομίας ανά φόρτιση και η διαδικασία γεμίσματος των μπαταριών μπορεί να γίνει μέχρι και σε περίπου 30 λεπτά (έως το 80% της πληρότητας) αν υπάρχει και ο ανάλογος φορτιστής.

Πολύ καλά όλα αυτά και σίγουρα τα βήματα που σημειώνονται εντυπωσιάζουν, όμως το γέμισμα του ντεπόζιτου καυσίμου στο βενζινάδικο κρατάει 2 λεπτά. Συγκριτικά με αυτό λοιπόν, η φόρτιση των ηλεκτρικών κρατά μια αιωνιότητα, ακόμα και με τα πιο σύγχρονα δεδομένα. Πότε θα μπορούμε να γεμίζουμε τις μπαταρίες σε παρόμοιο χρόνο με αυτόν που χρειάζεται το ρεζερβουάρ για να φουλάρει;

Η ερώτηση αυτή δεν μπορεί να απαντηθεί ακόμη. Οι δοκιμές που γίνονται σε πειραματικό στάδιο δίνουν ελπίδα πως σε μερικά χρόνια, η μπαταρία ενός ηλεκτρικού μοντέλου θα βρίσκεται σε θέση να αποθηκεύσει περισσότερη ενέργεια σε πολύ πιο σύντομο χρονικό διάστημα, όμως για να φτάσουμε εκεί πρέπει πρώτα να λυθούν κάποια βασικά προβλήματα. Η σημερινή τεχνολογία μπαταριών δεν γίνεται να υποστηρίξει με ασφάλεια τόσο γρήγορη φόρτιση, λόγω της κατασκευής της και του τρόπου που φορτίζει.

Για να… εξηγηθούμε καλύτερα και πιο απλά, ένας φορτιστής των 350 kW μπορεί να γεμίσει την μπαταρία των 95 kWh ενός Audi e-tron μέσα σε 16 λεπτά, θεωρητικά. Στην πράξη όμως, το γερμανικό SUV θα αξιοποιήσει τα 150 kW από τα 350 kW που είναι διαθέσιμα λόγω του περιορισμού που έχει θέσει η Audi. Η μάρκα δεν «φρενάρει» τη φόρτιση από… άποψη αλλά για λόγους προστασίας της μπαταρίας από υπερθέρμανση, που ενδέχεται να οδηγήσει μέχρι και σε έκρηξη.

Σύμφωνα με τις δικές τους δοκιμές, κρίνουν ότι η ισχύς των 150 kW είναι το ανώτερο ασφαλές σημείο. Μέσω του software αλλά και της δυνατότητας απορρόφησης ενέργειας της θύρας φόρτισης (για επιπλέον ασφάλεια) το σύστημα κόβει τη δύναμη του φορτιστή στα 150 kW. Άρα η μπαταρία των 95 kWh θα φορτίσει σε περίπου 40 λεπτά. Αν θέλουμε να ακριβολογήσουμε, πρέπει να υπολογίσουμε ότι η διαδικασία πλήρωσης της μπαταρίας δεν εξαρτάται μόνο από την ίδια και το φορτιστή αλλά από μια σειρά αρκετών παραγόντων. Το επίπεδο φόρτισής της είναι ένα παράδειγμα, όπως και η χωρητικότητά της ή το πόσο «υγιής» είναι. Ακόμη και ο καιρός παίζει ρόλο.

Μια ομάδα ερευνητών έχει κατασκευάσει ένα μοντέλο μπαταρίας λιθίου το οποίο με τις κατάλληλες ενισχύσεις, καταφέρνει να φορτίσει περισσότερο από το 50% της συνολικής χωρητικότητας μέσα σε λιγότερο από 3 λεπτά σε ιδανικές, εργαστηριακές συνθήκες. Μάλιστα λένε ότι η διαδικασία μπορεί να επαναληφθεί πολλές φορές χωρίς να καταστραφούν τα σωθικά της, καθιστώντας την κατάλληλη για μακροχρόνια χρήση σε ένα αυτοκίνητο. Όμως, υπάρχουν ερωτηματικά σχετικά με την ασφάλειά της εκτός των ιδανικών, εργαστηριακών συνθηκών.

Σήμερα υπάρχει διαθέσιμη μια τεχνολογία μπαταρίας που φορτίζει με ασφάλεια και αστραπιαία αλλά δεν μπορεί να αποκτήσει μεγάλη χωρητικότητα. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι στο μέλλον, η δομή της θα χρησιμοποιηθεί για την εξέλιξη ενός νέου τύπου που θα συνδυάσει τα καλύτερα των δύο κόσμων, δηλαδή την ικανότητα αποθήκευσης περισσότερης ενέργειας σε πολύ πιο σύντομο χρονικό διάστημα. Η τεχνολογία αυτή θα ενσωματώνει ακόμη ένα πολύ σημαντικό χαρακτηριστικό, ειδικά για τη χρήση της σε αυτοκίνητα παραγωγής: την αξιοπιστία. Μια ομάδα του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, η οποία ασχολείται αποκλειστικά με αυτό το project, λέει ότι ο εν λόγω τύπος κρατάει το 80% της αρχικής χωρητικότητας ακόμη και μετά από 10.000 κύκλους φόρτισης. Οι μπαταρίες λιθίου που χρησιμοποιούμε σήμερα, πέφτουν στο 80% μετά από 1.000 με 2.000 κύκλους φόρτισης.

Για να επιστρέψουμε στο αρχικό θέμα: ο χρόνος φόρτισης ενός ηλεκτρικού, θα εξισωθεί ποτέ με το χρόνο φουλαρίσματος του ρεζερβουάρ στο ντεπόζιτο; Δύσκολα. Τα δύο λεπτά που απαιτούνται για να γεμίσουν οι περισσότερες δεξαμενές καυσίμου αυτοκινήτων, παραμένει ένας στόχος που μοιάζει αδύνατο να επιτευχθεί, ακόμη κι αν βασιστούμε στα πιο φιλόδοξα projects που «τρέχουν» σήμερα σε πειραματικό στάδιο. Ωστόσο, η ζωή μας με την ηλεκτροκίνηση θα γίνει πολύ πιο εύκολη.

Με περίπου 10 λεπτά στην πρίζα οι μελλοντικές τεχνολογίες θα μπορούν να γεμίσουν ή να «σχεδόν γεμίσουν» τις μπαταρίες ενός ηλεκτρικού, εκεί που η γρήγορη φόρτιση είναι και το ζητούμενο, δηλαδή σε ένα ταξίδι. Η τόσο άμεση αναπλήρωση της χαμένης ενέργειας δεν έχει νόημα στις υπόλοιπες συνθήκες αφού το βράδυ η διαδικασία μπορεί να γίνει ανενόχλητα ακόμη κι αν κρατάει ώρες. Εκείνοι που δεν έχουν τη δυνατότητα φόρτισης στο σπίτι, θα μπορούν να επισκέπτονται έναν σταθμό ταχυφορτιστών και να παίρνουν τη μισή χωρητικότητα της μπαταρίας τους μέσα σε πέντε λεπτά, κρίνοντας από τα σχέδια μεγάλων κατασκευαστών για τα επόμενα χρόνια.

Πάντως ακόμη και στο μέλλον, η τόσο γρήγορη, αστραπιαία φόρτιση δεν θα είναι διαθέσιμη παντού, παρά μόνο σε επιλεγμένους σταθμούς και ενδεχομένως, σε αυτοκινητόδρομους. Αυτό θα συμβαίνει γιατί το ηλεκτρικό δίκτυο των περισσότερων πόλεων σήμερα δεν μπορεί να «αντέξει» πολλούς τέτοιους φορτιστές, ακόμη και αν ενισχυθεί σε μεγάλο βαθμό. Η ενέργεια που απορροφούν είναι τεράστια και για να αποφευχθούν οι υπερφορτώσεις, αλλά και η υπερβολική μόλυνση του περιβάλλοντος, θα βρίσκονται σε πολύ συγκεκριμένα σημεία όπου θα είναι απαραίτητοι.