„Super valstybių“ varžybos: kas pirmas elektrifikuos transportą?

Elektrinės transporto priemonės jau gali pakeisti beveik visus mobilumo aspektus, įskaitant degalus, anglies išmetimą, sąnaudas, remontą ir vairavimo įpročius. Pagrindinis postūmis rinktis elektrinius automobilius dabar yra siekis išspręsti klimato kaitos problemas, tačiau netrukus tokius motyvus pakeis finansiniai sumetimai. Klausimai kyla ne ar elektrifikacija įvyks, bet koks bus jos poveikis energetikos sistemai ir ekonomikai? Kokias akumuliatorių technologijas dar turi sukurti tyrėjai, siekdami užtikrinti medžiagų tiekimo grandinę pagal žiedinės eknomikos principus?

Elektrinis transportas — „supervalstybių“ tikslas

Valstybės jau dabar daro labai daug, norėdamos tapti nepriklausomos nuo iškastinio kuro. Norvegija siekia, kad iki 2025-ųjų 100 proc. jos keliais važiuojančių automobilių būtų arba elektriniai, arba hibridniai, o Nyderlandai iki tų pačių metų planuoja uždrausti bet kokius benzino ir dyzelino automobilių pardavimus. Iki 2030 m. Vokietija planuoja uždrausti vidaus degimo variklius, o iki 2040-ųjų Prancūzija ir Didžioji Britanija siekia nutraukti benzino ir dyzelinių automobilių pardavimus. Agresyviausi elektrinių transporto priemonių tikslai yra nustatyti Kinijoje, kuriai priklauso beveik pusė visų elektromobilių ir, kurioje 2018 m. buvo parduota 1,1 mln. elektromobilių. Europa ir JAV turi šiek tiek daugiau nei 20 proc. tokių automobilių rinkos.

Transporto elektrifikavimas yra svarbiausias energijos ekonomikos aspektas. Nafta daugiau nei šimtmetį buvo gyvybiškai svarbi transporto rūšis, o naftos pramonė stabiliai augo, vystantis industrializacijai ir kylant pragyvenimo lygiui. Naftos gausu santykinai nedaugelyje šalių. Šios šalys turi didelę geoekonominę svarbą, nes naftos eksportas yra vienas iš bazinių visuomenės poreikių. Saulės ir vėjas yra visur, o elektros energiją dažniausiai gamina vidaus rinka. Sumažėjus priklausomybei nuo naftos, iš iškastinio kuro gyvenančios valstybės praras dalį savo tarptautinės ekonominės ir politinės galios.

Šiame procese sukuriama nauja prekė ir tai ne elektra, bet akumuliatorių technologija. Akumuliatorius yra elektros transportavimo raktas, židinio taškas progresui ir pagrindinis kriterijus, pagal kurį skaičiuojama kiek pasieks elektrifikacija. Baterijų naujovės yra reikalingos siekiant sumažinti tokio transporto įperkamumą, užtikrinti greitesnį įkrovimą, ilgesnį diapazoną, ilgesnį tarnavimo laiką ir didesnį saugumą. Tie kas pasiūlys sprendimus, turės didelę galią akumuliatorių rinkoje — taps „super valstybe“.

Tobulina akumuliatorių technologiją

„Toyota“ paskelbė ketinanti iki 2020-ųjų pradžios turėti elektrinių transporto priemonių paruoštas baterijas su ličio anodais ir kietojo kūno elektrolitais.

Viena daugiausiai žadančių, bet tuo pačiu ir griaunančių baterijų inovacijų yra ličio metalų anodų ir  kietųjų elektrolitų kombinacija. Kiekvienas ličio metalo anodo atomas gali kaupti ir išlaisvinti energiją įkrovimo-iškrovimo ciklo metu, tuo tarpu grafito anoduose, kurie dabar naudojami ličio jonų akumuliatoriuose, tik 14% atomų (vienas ličio kas šešiems angliavandeniliams) gali kaupti ir vėliau panaudoti energiją.

Didesnė ličio metalo anodo talpa galėtų padvigubinti ličio jonų akumuliatoriaus energijos tankį ir išplėsti elektromobilių važiavimo diapazoną. Tokie akumuliatoriai turi keletą pranašumų: jie nėra degūs, tad eliminuojama sprogimo rizika, taip pat geriau praleidžia šilumą, taip greitėja įkrovimo laikas ir, žinoma, apsaugo nuo „karštųjų taškų“, kurie sutrumpina baterijos veikimo laiką.

Kalbant apie elektrines transporto priemones, svarbu ir kokia energija naudojama. Elektrinis automobilis tampa dar ekologiškesniu, jeigu jis varomas elektra, kuri išgaunama iš atsinaujinančios energijos.

Vis dėlto, norint sukurti ekonomišką elektrinį automobilį, akumuliatorių kainos turi nukristi bent jau perpus. Tuomet ekonomika galėtų tapti svarbiausiu elektrifikavimo impulsu, o elektrinės transporto priemonės taptų dominuojančia transporto dalimi.

Įvairūs moksliniai šaltiniai pateikia duomenis, kad didžiausias pokytis šioje srityje turėtų įvykti nuo 2022-ųjų ir 2026 metų.