Shrnutí v bodech
- Polo-tuhý akumulátor zvládne podle výrobce zhruba 1 200 nabíjecích cyklů proti 600 až 800 cyklům u běžných článků.
- Při teplotě −10 °C si nová technologie zachovává přibližně 80 % kapacity, kdežto klasické lithium-iontové baterie klesají pod 50 %.
- Hmotnost akumulátoru při stejné kapacitě klesne zhruba o 20 %.
Co je technologie semi-solid-state
Běžná elektrokola v našem katalogu elektrokol využívají lithium-iontové články s kapalným elektrolytem. Kapalina slouží k přenosu iontů mezi anodou a katodou. Má však dvě známé nevýhody: při nízkých teplotách zahušťuje svůj odpor a při mechanickém proražení je hořlavá.
Plně tuhé články (solid-state) nahrazují kapalinu pevnou látkou, jejich průmyslová výroba pro spotřebitelský trh je však zatím technologicky i finančně náročná. Polo-tuhé baterie (semi-solid-state) volí kompromis: kapalný elektrolyt z velké části nahrazují gelovou hmotou. Tato chemická směs je stabilnější při změnách teplot a lépe odolává vznícení při poškození obalu.
Srovnání bateriových technologií pro elektrokola
Následující přehled srovnává parametry konvenčních lithium-iontových akumulátorů, chystané technologie T&D/Giant a laboratorních plně pevných článků.
| Parametr | Běžný Li-Ion (současnost) | Semi-solid-state (T&D / Giant) | Solid-state (laboratoře) |
|---|---|---|---|
| Životnost (počet cyklů) | 600 až 800 cyklů | cca 1 200 cyklů | neuvedeno (odhad 1 500+) |
| Kapacita při −10 °C | pod 50 % původní hodnoty | cca 80 % původní hodnoty | cca 85–90 % původní hodnoty |
| Hmotnost článku | standardní reference | o cca 20 % nižší | o cca 30–40 % nižší |
| Riziko vznícení | střední (kapalný elektrolyt) | nízké (gelový elektrolyt) | minimální (pevná látka) |
| Stav dostupnosti | běžný sériový prodej | příprava sériové výroby | vývoj a prototypy |
Hlavní parametry v praxi
Pro celoroční provoz elektrokol přináší polo-tuhá směs několik měřitelných změn. První je chování v chladném počasí. Při teplotě −10 °C si polo-tuhý akumulátor zachová zhruba 80 % jmenovité energie. Standardní lithium-iontové baterie v takových podmínkách propadají pod 50 % své běžné kapacity, protože vnitřní odpor kapaliny prudce stoupá.
Druhým faktorem je životnost. Výrobce T&D uvádí výdrž přibližně 1 200 plných nabíjecích cyklů, než kapacita klesne pod obvyklou servisní hranici. U současných článků se tato hodnota pohybuje mezi 600 a 800 cykly.
Třetí parametr představuje hustota energie. Akumulátor se stejnou kapacitou ve wattsekundách či watthodinách má mít zhruba o 20 % nižší hmotnost. Pro konstrukci elektrokol to znamená buď odlehčení rámu, nebo zástavbu vyšší kapacity do prostoru spodní rámové trubky.
Otázka cen a kompatibility
Polo-tuhé články vyžadují upravenou konstrukci pouzdra a řídicí jednotky (BMS). Nelze proto očekávat, že by nové akumulátory šlo jednoduše vložit do starších rámů s integrovanými bateriemi standardu Bosch, Shimano nebo Yamaha.
Výrobce Giant zatím nezveřejnil žádný oficiální ceník ani konkrétní modely, které novou technologii dostanou jako první. Výrobní náklady polo-tuhých článků bývají v počátku vyšší než u masově vyráběných standardních článků formátu 18650 nebo 21700. Zda se vyšší nákupní cena vyrovná delší životností, ukáže až reálná dostupnost na trhu.
Lze polo-tuhou baterii vložit do stávajícího elektrokola?
Ne. Akumulátory mají odlišné mechanické rozměry, komunikační protokoly i požadavky na řídicí jednotku (BMS), takže přímá výměna ve starších kolech není možná.
Vyžaduje polo-tuhá baterie speciální nabíječku?
Podle informací dodavatele T&D probíhá nabíjení standardním způsobem, konkrétní parametry napětí a proudů však určí až finální specifikace jednotlivých modelů od Giantu.
