Jako NASA! Podívejte se jak Mercedes vyvíjí baterie pro elektromobily
Mercedes-Benz slavnostně otevřel eCampus v centru svého sídla ve Stuttgartu-Untertürkheimu a my jsme byli u toho. Velkou důležitost tohoto nového střediska nejen pro Mercedes, ale pro celé Německo symbolizuje i fakt, že otevření byli přítomni spolkový ministr hospodářství Robert Habeck, bádensko-württemberský ministerský předseda Winfried Kretschmann a další vysoce postavení hosté. Oba vysoce postavení politici mimochodem na místě znovu vyjádřili své pevné přesvědčení, že elektromobily jsou jedinou cestou do budoucnosti.
Cílem eCampusu je vyvíjet inovativní chemické kombinace a optimalizované výrobní procesy pro vysoce výkonné baterie. Ostatně Mercedes plánuje snížit náklady na baterie o více než 30 procent v příštích letech, zároveň plánuje výrazně zvýšit energetickou hustotu baterií. To vše v rámci svojí strategie, kdy do roku 2039 bude mít Mercedes flotilu nových vozidel s neutrálními emisemi CO2 po celou dobu jejich životního cyklu. Tento cíl ostatně při otevření eCampusu znovu potvrdil předseda představenstva Ola Källenius.
Nové kompetenční centrum, které stojí v samotném, 120 let starém srdci Mercedesu, se zaměří na vývoj článků a baterií pro budoucí elektromobily značky s trojcípou hvězdou. Výsledkem budou baterie s výrazně vyšší energetickou hustotou, novou chemií včetně pevného elektrolytu nebo bez anody. Díky tomu budou mít nové Mercedesy nejen delší dojezd, ale vývoj baterií bude udržitelnější a ve výsledku levnější. Už dnes je ale výroba baterií Mercedesu uhlíkově neutrální v továrnách na baterie na třech kontinentech - včetně dvou závodů Untertürkheimu - v Brühlu a Hedelfingenu
Inovativní chemie baterií pro budoucnost
eCampus pokrývá celou oblast baterií a článků, od vývoje a hodnocení nových chemických látek až po testování a certifikaci kompletních baterií. Mercedes-Benz v eCampusu vyvíjí různé formy chemie článků, včetně lithium-iontových článků s vysokoenergetickými anodami na bázi křemíkových kompozitů a inovativních bezkobaltových katodových chemií. Úkolem eCampusu je zjednodušeně dovést novou technologii baterií od výzkumu až do sériové výroby. A díky tomu, že je vše umístěno pod jednou střechou, to nyní půjde mnohem rychleji. Nicméně stejně jako dnes na výrobě bateriových článků spolupracuje Mercedes s externími partnery. Jak nám v rozhovoru přímo ve Stuttgartu potvrdil CTO Mercedesu Markus Schafer, tak pro další generaci elektromobilů postavených na platformě MMA, které dorazí už v příštím roce, počítá Mercedes opět s výrobou čínskou společností CATL, avšak na základě parametrů, chemie a specifikací vyvinutých Mercedesem mimo jiné právě v kompetenčním centru eCampus. Tedy zjednodušeně řečeno - ve Stuttgartu připraví recept pro chemii článků a kompletní technické specifikace a postup pro jejich sériovou výrobu a v Číně články podle tohoto „receptu“ vyrobí. Následně články odešle CATL zpět do Německa, kde Mercedes zkompletuje moduly a následně celé battery packy určené pro instalaci do vozidel.
Před novým centrem stojí řada výzev. U baterií s běžným kapalným elektrolytem to v řečí čísel znamená zvýšit energetickou hustotu až na 800 Wh/l, v případě baterií s pevným elektrolytem. dokonce až na 900 Wh/l použitím nových technologií. Pro srovnání, dnešní nejlepší baterie s chemií NCM, které Mercedes používá, disponují hustotou zhruba 650 Wh/l. Cílem je tedy vyvinout co nejlepší články s vysokou hustotou energie, schopností rychlého nabíjení a výkonem. Mercedes se zde také snaží snížit celkovou hmotnost baterií.
Ostatně nový elektrický Mercedes na bázi konceptu CLA cílí na dojezd 750 kilometrů, a to nejen v létě, ale i v zimě, a to díky pokroku jak v bateriové technologii tak díky vylepšenému tepelnému čerpadlu a dalším optimalizacím. Koncept EQXX pak ukazuje, že i s dnešní technologií baterií lze dosáhnout při optimalizaci pohonu a aerodynamiky dojezdu přes 1200 kilometrů. A díky novým technologiím v bateriích se může ještě prodloužit. Mimochodem oba nepřehlédnutelné koncepty zde Mercedes opět vystavoval.
Vývoj nových baterií a recyklace stávajících
Nový eCampus není ale jen laboratoř nebo malé vývojové středisko. Naopak, cílem je zde možnost ve velkém testovací články vyrábět, aby se naplno ověřila schopnost velkovýroby jak článků, tak následně celých battery packů. Kromě vývojových kapacit zde tedy na ploše 10 000 metrů čtverečních najdeme prostor pro průmyslovou výrobu bateriových článků, kterých zde lze ročně vyrobit desítky tisíc. V druhé fázi bude mít eCampus plochu až 30 tisíc metrů čtverečních. Sériová komerční výroba baterií pak probíhá jen o pár kilometrů dále. Přímo na kraji Stuttgartu totiž v rámci stejného areálu Mercedes už nyní produkuje například bateriové články pro svůj vlajkový model EQS a další modely postavené na platformě EVA.
Dnešní baterie pro elektromobily mají skutečně velmi dlouhou životnost pohybující se ve vysokých stovkách tisíc kilometrů a vydrží i 20 a více let. Zatím se tedy ve velkém nemusí recyklovat a recyklace probíhá pouze u baterií po nehodách či u testovacích sérií, což jsou v globálním měřítku zanedbatelné počty. Automobilky se tak zatím zaměřují zejména na druhý život baterií, které, pokud již nemají dostatečné parametry pro plnohodnotné fungování v autě, mohou posloužit jinde. Například dceřiná společnost Mercedes-Benz Energy zavedla úspěšný obchodní model s rozsáhlými stacionárními aplikacemi pro skladování energie. Baterie, které již nelze použít ve vozidle, lze znovu použít v systému skladování s druhou životností a používány jsou v rodinných domech i průmyslových či komerčních objektech.
Doba nutnosti recyklovat baterie ve velkém se ale blíží, a i na to Mercedes myslí. Důležitým krokem v tomto směru je letošní otevření vlastní továrny na recyklaci baterií v Kuppenheimu v jižním Německu, která uzavře celý koloběh cirkulární ekonomiky. Recyklační centrum dokáže recyklovat až 96 % obsahu dnešních baterií.
Srdce Mercedesu tluče pro budoucnost
Továrna ve Stuttgartu-Untertürkheimu byla založena už v roce 1904, sídlí zde vedení Mercedesu a jde o srdce značky, kde se nejen činí všechny významná rozhodnutí, ale probíhá zde i velká část výzkumu a výroba klíčových komponent pro elektromobily Mercedesu, například komponent elektrických motorů. Je tak příznačné, že Mercedes svůj eCampus vybudoval právě zde a při stavbě i jeho provozu myslel na udržitelnost. Pro fasádu byl například použit recyklovaný beton z demoličních materiálů. Více než 75 % využitelné střešní plochy bude vybaveno fotovoltaickými systémy a celá plocha střechy bude ozeleněna. Vytápění a chlazení probíhá pokročilými tepelnými čerpadly.
Nový eCampus podtrhuje elektrickou budoucnost Mercedesu, který na ni výrazně sází. Až si za několik let například koupíte nový elektrický Mercedes, vzpomeňte si, že cesta článků ve vaší baterii se pravděpodobně započala zde, v eCampusu.
