Po mnoho let zůstaly superkondenzátory – také známé jako ultrakondenzátory – na okraji technologie elektrických vozidel. Přestože jsou koncepčně jednoduché, jejich použití ve výrobě bylo omezené a jejich potenciál demonstrovaly příklady jako Lamborghini Sián. Společnost Allotrope Energy se sídlem v Basingstoke však věří, že vyvinula průlom, který by konečně mohl přinést ultrakondenzátory do sériové výroby, zejména pro hybridní vozidla.
Co jsou superkondenzátory a proč nejsou široce používány?
Ultrakondenzátory jsou elektronická paměťová zařízení, která se nacházejí téměř v každém elektronickém produktu. Stejně jako baterie ukládají a uvolňují elektřinu. Existují však klíčové rozdíly. Superkondenzátory se skládají ze dvou elektrod oddělených izolační vrstvou. Po připojení k napětí se na těchto deskách hromadí elektrický náboj. Na rozdíl od baterií nedochází během nabíjení a vybíjení k žádné chemické reakci, což umožňuje ultrakondenzátorům nabíjet a vybíjet mnohem rychleji.
Historicky byla hlavní nevýhodou ultrakondenzátorů jejich nízká hustota energie. Baterie mohou ukládat velké množství energie po dlouhou dobu, zatímco ultrakondenzátory rychle uvolňují svůj náboj, když jsou připojeny k elektrické zátěži, jako je motor. Tento rozdíl vedl k tomu, že na trhu elektrických a hybridních vozidel dominovaly baterie.
Průlom allotropní energie: Lignavoltové ultrakondenzátory
Allotrope Energy říká, že toto omezení překonala svými novými ultrakondenzátory Lignavolt. Tato zařízení mají hustotu energie 4–15 Wh/kg, což je výrazně více než 7–8 Wh/kg u stávající technologie ultrakondenzátorů. Údajně jsou také výrazně levnější na výrobu. Tajemství tohoto pokroku spočívá v použití materiálu Lignavolt, udržitelným způsobem vyráběné látky odvozené od ligninu, vedlejšího produktu celulózového a papírenského průmyslu.
Potenciál pro hybridní vozidla
Potenciální aplikace této technologie je slibná zejména u hybridních vozidel. Tyto vozy kombinují spalovací motor (ICE) pro prodloužení dojezdu s elektromotorem a baterií nebo ultrakondenzátorem pro zachycení a opětovné využití energie prostřednictvím regenerativního brzdění, což je proces přeměny kinetické energie automobilu na elektřinu během zpomalování.
První příklady použití ultrakondenzátorů v hybridní technologii pocházejí z minulého desetiletí, kdy automobil Honda FCX s palivovými články používal ultrakondenzátory k ukládání energie z palivového článku a regenerativnímu brzdění. Obrovské investice do technologie baterií pro vysokonapěťová elektrická vozidla, 48voltová mild hybridní vozidla a další aplikace však zastínily ultrakondenzátory.
Allotrope tvrdí, že zachycení 100 % regenerativní brzdné energie i při mírném brzdění by vyžadovalo neprakticky velkou a drahou lithium-iontovou baterii. Naproti tomu jejich 1kg superkondenzátor může dodat 75 koňských sil – což je číslo 50krát vyšší než ekvivalentní lithium-iontová baterie.
Menší motor, nižší emise
Společnost si představuje budoucnost, ve které bude velká část zrychlení hnacího ústrojí hybridního vozidla pocházet z elektromotoru poháněného superkondenzátorem. To výrobcům umožní zmenšit velikost spalovacího motoru, což v konečném důsledku povede k nižším emisím a nižší spotřebě paliva. Důsledky pro účinnost hybridních vozidel a dopad na životní prostředí by mohly být významné.
Závěrem lze říci, že ultrakondenzátory Lignavolt společnosti Allotrope Energy představují slibný pokrok v elektronickém ukládání. Jejich zlepšená energetická hustota, účinnost a udržitelné výrobní metody z nich staví potenciálního hráče, zejména u hybridních vozidel, která chtějí optimalizovat regenerativní brzdění a zlepšit celkovou účinnost. Tato malá krabička od Basingstoke může být na cestě k přetvoření budoucnosti hybridní technologie.
