BMW: nu există minim sau maxim în materie de baterii

Într-o teleconferință pe tema bateriilor și a vehiculelor electrice, reprezentanții BMW au explicat că nu există nicio limită tehnică la capacitatea acumulatorilor Litiu-Ion pentru automobile.

Dar asta nu este tot, așa că v-am pregătit un material în care trecem în revistă punctele importante ale teleconferinței cu experții în baterii de la BMW și răspunsurile furnizate de aceștia la întrebările presei.

BMW a inaugurat în noiembrie 2019 un centru de competență specializat pe baterii în Germania, la doi ani de demararea lucrărilor de construcție. Noul centru din Munchen le va permite dezvoltarea actualelor baterii Litiu-Ion, precum și a altor tipuri de acumulatori.

Revenind la declarația citată, tehnologia bateriilor pentru mașini electrice nu are limitări de capacitate, dar cerințele consumatorilor și nevoile de dezvoltare ale unui vehicul dictează capacitatea acumulatorilor care echipează mașinile electrice. Majoritatea mașinilor de pe piață au acumulatori de până la 100 kWh, iar unele modele au baterii mai mici de 50 kWh, iar motivele din spatele acestor valori sunt legate de costul bateriilor și la masa acestora.

Rinichii’ BMW rămân alături de modelele brandului și în era EV

Tot oficialii BMW ne-au explicat că 80% din prețul unei baterii de mașină electrică este reprezentat de costul celulelor, deci și de materialele folosite în acestea. Pe măsură ce bateriile au o capacitate mai mare, ele sunt mai scumpe și mai grele, deci vor face și mașina care le echipează mai scumpă și mai grea, în ciuda faptului că va oferi o autonomie mai mare. O parte din capacitatea mai mare a acumulatorilor în acel caz va trebui să înmagazineze energie pentru a-i permite vehiculului mai greu să circule, deoarece va avea un consum mai ridicat în urma masei crescute aduse de acumulatori.

BMW deja lucrează cu Toyota la un motor cu hidrogen. Când îl vom vedea pe piață

Cea mai apropiată paralelă în acest sens este capacitatea unui rezervor de carburant, care poate să îți asigure o autonomie mare dacă are un volum impresionant, dar vei fi nevoit să transporți fiecare litru de carburant pe care îl alimentezi în acel rezervor. Tocmai de aceea, puține mașini de serie ajung să aibă rezervoare mai mari de 90 de litri, iar majoritatea au rezervoare de până la 60 de litri. În cazul unor clase de automobile, rezervorul de carburant nu trece de 40 de litri, așa cum se mai întâmplă și la hibridele plug-in, nevoite să apeleze la rezervoare mai mici pentru a acomoda bateriile sistemului hibrid sub compartimentul pasagerilor.

Următorul salt în materii de acumulatori – bateriile solid state

În opinia cercetătorilor, următorul mare salt în materie de baterii este reprezentat de tehnologia solid state. Aceste baterii vor avea o densitate mai mare a energiei înmagazinate în comparație cu unitățile existente și vor putea și să se încarce mai rapid. Cu alte cuvinte, vom avea cândva baterii de mașini electrice capabile să înmagazineze semnificativ mai multă energie în celulele lor decât actualele celule Litiu-Ion și vor putea fi încarcate și mai rapid.

Potrivit directorului de cercetare și dezvoltare în domeniul bateriilor în cadrul BMW, aceste baterii solid state vor sosi abia prin 2027, iar această dată este doar o estimare, explică reprezentanții mărcii bavareze, deoarece încă sunt studiate acele tehnologii și nu au ajuns încă în stadiul de experimentare cu prototipuri.

În cazul bateriilor litiu-ion, acestea existau deja din punct de vedere tehnologic în laptopuri și în smartphone-uri înainte de a fi introduse în industria auto, dar încă au costuri ridicate în raport cu acumulatorii convenționali de tip plumb-acid. Vestea bună este că sunt semnificativ mai performante decât acestea din toate punctele de vedere.

Bateriile solid state au o gamă uriașă de potențiale utilizări, crede directorul departamentului de cercetare și dezvoltare în domeniul bateriilor de la BMW, dar limitările actuale ale tehnologiei sunt date de densitatea energiei a celulelor și de temperatura de funcționare a acestora.

Problema cu bateriile solid state în acest moment este că aestea au o temperatură de funcționare mai mare decât cea ambientală, iar asta implică probleme cu încărcarea, exploatarea și încărcarea rapidă a acestora. Odată ce vor fi rezolvate aceste probleme, vom putea avea baterii care se încarcă mai rapid decât unitățile actuale Litiu-Ion, iar ele vor putea să înmagazineze mai multă energie și să asigure o autonomie mai mare fără a cântări mai mult decât actualele unități.

Ce urmează pentru bateriile Litiu-Ion pentru mașinile electrice?

Cei de la BMW lucrează la soluții pentru a reduce conținutul de cobalt necesar pentru celulele acumulatorilor Litiu-Ion. În 2012, un asemenea acumulator avea 80% nichel, 10% mangan și 10% cobalt. Deoarece condițiile sociale în minele de cobalt din Congo erau critice, cei de la BMW au decis să obțină acest material din mine din Australia și Maroc special pentru a evita cobaltul din Republica Democrată Congo, iar inginerii au lucrat la o soluție de baterii Litiu-Ion care să necesite mai puțin de 10% cobalt, ceea ce s-a și întâmplat. În următorii zece ani, BMW va avea baterii fără metale.

De notat faptul că actualele baterii folosite de mașinile electrice BMW și de hibridele realizate de producătorul german nu au materiale toxice și nici metale grele. Ele sunt realizate din aluminiu, cupru, mangan, diverse aliaje și metale uzuale. În plus, fiecare producător este obligat de legislație să aibă un plan de reciclare al bateriilor și să îl și aplice atunci când acestea nu mai sunt folosite.

Ce se întâmplă dacă o baterie defectă la o mașină electrică?

Presupunând că ai trecut de perioada de garanție a unui vehicul, în care aceasta ar fi înlocuită de garanția de fabrică, bateriile unui vehicul electric sunt proiectate să țină pentru întreaga viață a vehiculului și nu ar trebui să fie nevoie să le schimbi, dar vestea bună este că se pot schimba submodule ale acestor baterii în caz de defecțiuni.

Nu se pot schimba celule ale bateriilor, notează reprezentanții BMW. Un alt amănunt interesant prezentat de aceștia este că bateriile mașinilor electrice nu sunt repere gândite să fie servisate sau înlocuite de-a lungul vieții unui vehicul, dar este posibil din punct de vedere tehnic acest lucru.

Separat de informațiile prezentate de reprezentanții BMW în cadrul acestei teleconferințe, vă putem spune că există și în România ateliere specializate în reparația bateriilor pentru mașinile hibride și ne așteptăm ca acest serviciu să fie extins și la bateriile pentru mașinile electrice în viitor. Înainte ca serviciul să fie extins, vor fi necesari și clienți care să aibă probleme cu acestea care să nu fie acoperiți de garanția oferită de producător, deci mai avem de așteptat până când vom ști cât costă reparația unei baterii pentru o mașină electrică în funcție de marcă și model. Chiar și la automobilele convenționale, prețul unei reparații depinde de complexitatea acesteia, prețurile pieselor defecte și manopera realizată de atelierul respectiv, motiv pentru care nu există un preț fix pentru majoritatea reparațiilor.

Uzezi mai rapid bateria mașinii electrice dacă o încarci în regim fast charging?

Potrivit reprezerntanților BMW, acumulatorii folosiți de mașinile lor electrice compensează potențiala uzură adusă de sistemele fast charging direct din sistemul de management al bateriei. Dar reprezentanții mărcii au explicat că lucrurile sunt similare aici cu rularea cu o mașină convențională: nu poți conduce tot timpul cu pedala la fund și să te aștepți la cel mai bun consum și la fiabilitate maximă. Din ce au remarcat inginerii BMW în urma testelor interne, difrerența nu este substanțială, deci nu trebuie să te simți vinovat dacă folosești ocazional încărcarea rapidă pentru mașina electrică din dotare.

De ce nu face BMW mașini hibride cu motor diesel?

Reprezentanții BMW au explicat că dezvoltarea mașinilor hibride se face cu motoare și tehnologii pe care le pot comercializa în întreaga lume. În țările din Asia și în Statelele Unite ale Americii, cererea pentru acest tip de motor este aproape inexistentă pentru BMW, așa că a fost decisă dezvoltarea unei tehnologii hibride bazată pe un motor alimentat cu benzină pe care îl pot propune clienților din întreaga lume.

Cererea pentru hibride cu motoare diesel apare doar în unele țări din Europa, iar BMW examinează constant posibilitatea dezvoltării unui asemenea model dacă cererea va fi suficient de ridicată. Dar până atunci, BMW are modele diesel mild-hybrid cu tehnologie 48V, care nu permit conducerea în regim 100% electric, motiv pentru care le consideră vehicule convenționale cu tehnologie mild-hybrid, nu mașini electrificate sau plug-in.

De ce nu mai oferă BMW hibride fără încărcare la priză?

Reprezentanții BMW ne-au explicat că hibridele plug-in sunt standardul hibrid pentru marcă în prezent, iar pe treapta inferioară se află vehiculele cu un sistem hibrid de 48V. Celelalte configurații hibride au dezavantaje prea mari în raport cu avantajele, cel puțin la actualul nivel la care se află tenhologia, ne-a explicat un oficial al mărcii bavareze.

De ce nu există încărcare rapidă la modelele hibride plug-in?

În acest caz, reprezentanții BMW au explicat că încărcarea se face pe o singură fază și are limitări tipice de 3.7 kW, dar acestea apar pe fondul amplasării modulului de încărcare în vehicul și de costul acelui încărcător. Totodată, reprezentanții companiei germane au afirmat că sunt conștienți că unii consumatori ar dori o putere mai mare de încărcare a acestei categorii de vehicule, fără a da detalii dacă vor urma sisteme mai puternice de încărcare a hibridelor cu încărcare la priză.

Ce urmează pentru arhitectura LifeDrive?

Arhitectura LifeDrive, cea pe care este bazat modelul BMW i3, va rămâne în producție câtă vreme va exista și i3 în gama mărcii din Munchen. Odată încheiat ciclul de producție al lui i3, arhitectura LifeDrive va fi înlocuită de o altă soluție tehnică, explică reprezentanții BMW.