Usprkos strahovima od osporavanja, predviđa se da će globalno tržište električnih vozila (EV) nastaviti rasti. Sigurnost i performanse baterija električnih vozila su ključni za njihov rast i sposobnost da doprinesu ostvarivanju klimatskih ciljeva.

Samo nekolicina industrija u sektoru čiste energije je toliko dinamična kao industrija električnih vozila. Prema podacima Euromonitor Internationala predviđa se da će se u 2024. godini 25 % svih novih registracija putničkih automobila odnositi na električne automobile, a globalna prodaja će premašiti 17 miliona jedinica. To je porast u odnosu na procjene Međunarodne agencije za energiju (IEA), koja je navela da je 14 miliona vozila prodano u 2023. godini, dok je više od 10 miliona prodano 2022. godine. Što je još važnije, očekuje se da će ukupna flota električnih vozila (isključujući dvotočkaše i trotočkaše) porasti sa skoro 30 miliona u 2022. godini na oko 240 miliona do 2030. godine.

To su dobre vijesti za planetu, jer će povećana upotreba električnih vozila pomoći u smanjenju emisija CO iz putnog transporta, sektora koji, 2 prema IEA, čini više od 15% emisija povezanih sa energijom širom svijeta.

Snaga baterija

Da bi električna vozila postala prihvaćenija, njihova sigurnost, performanse i pristupačnost moraju biti osigurani, pri čemu baterije imaju ključnu ulogu.

Međunarodna elektrotehnička komisija (IEC) objavljuje širok spektar međunarodnih standarda koji podržavaju tehnologije električnih vozila kako bi se osigurala njihova sigurna povezanost s elektroenergetskom mrežom. U kombinaciji s IEC sistemima za ocjenjivanje usklađenosti, oni doprinose osiguranju interoperabilnosti i sigurnog funkcioniranja svih komponenti, uključujući i baterije.

Veliku većinu električnih vozila pokreću litij-ionske baterije, koje su evoluirale kako bi mogle pohraniti sve veće količine energije uz manju cijenu. Ipak, postoje brojni poznati nedostaci, kao što je smanjenje performansi tokom vremena te složenost reciklaže kada baterije postanu neupotrebljive. Osim toga, postoje zabrinutosti oko ekološkog uticaja vezanog za vađenje kritičnih minerala potrebnih za izradu novih baterija, poput litija, kobalta i nikla.

IEC tehnički komitet 21 (TC 21) objavljuje međunarodne standarde za litij-ionske ćelije, uključujući seriju standarda , IEC 62660 koja pokriva sekundarne litij-ionske ćelije za pogon električnih vozila. Ova trodijelna serija obuhvata ispitivanje performansi, ispitivanje pouzdanosti i zahtjeve za sigurnost.

Sigurnost na prvom mjestu

Paskal Mast, direktor održivih tehnologija u kompaniji TUV SUD međunarodnom pružaocu usluga ispitivanja, inspekcije, revizije i certifikacije, izjavio je da baterije za električna vozila prolaze stroge testove kako bi se osigurala njihova sigurnost i performanse prije nego što budu puštene na tržište, a sistem upravljanja baterijom (BMS) je ključna komponenta.

- BMS je poput kompjutera baterije, kontroliše sve neophodne parametre svake ćelije ili modula ćelija i određuje kako se baterija može optimalno koristiti. Takođe, sadrži velik broj podataka koji se mogu pregledati i analizirati kako bi se provjerilo ne samo jesu li uspostavljeni sigurnosni mehanizmi, već i je li baterija oštećena i ispunjava li sve tehničke specifikacije - izjavio je Mast.

Zašto je punjenje važno

Električna vozila koriste energiju iz elektroenergetske mreže za punjenje svojih baterija. Većina ove potražnje se zadovoljava punjenjem kod kuće, koje je obično sporije. Međutim, postoji sve veća potražnja za javno dostupnim punjačima, posebno za brzim stanicama za punjenje duž auto-puteva. Veći pristup ovim punjačima može smanjiti zabrinutost u vezi s dometom, odnosno udaljenostima koje električna vozila mogu preći, što i dalje predstavlja prepreku širem prihvaćanju EV-a.

Prema podacima IEA, krajem 2022. godine bilo je dostupno 2,7 miliona javnih stanica za punjenje širom svijeta, od čega je više od 900.000 instalirano samo u 2022. godini.

Način na koji se baterija puni je veoma važan, ne samo zbog praktičnosti, već i zbog performansi i trajnosti same baterije, rekao je Mast.

Da bi se optimizirao vijek i sigurnost baterije, najbolja je kombinacija brzog i sporog punjenja, dodao je.

- Punjenje baterije se zaustavlja kada se prva ćelija napuni, tako da se baterija ne pregrijava. Sporo punjenje omogućava ravnomjerno punjenje svih ćelija, kako bi svaka ćelija bila napunjena do vrha - objasnio je Mast.

Omogućavanje drugog života baterijama

Međutim, baterije za električna vozila ne traju zauvijek, a većina garancija predviđa im vijek trajanja od oko 8 do 10 godina, što izaziva zabrinutost zbog njihovog uticaja na okoliš u pogledu elektroničkog otpada i reciklaže.

Da bi se to riješilo, sve je izraženiji trend davanja baterijama „drugog života“, odnosno novi životni ciklus tako što će se koristiti u stacionarnim skladištima energije, gdje su zahtjevi za performansama manji, a rizici po sigurnost niži. Prema nekim procjenama, kapacitet za ponovnu upotrebu baterija u skladišnim sistemima dostići će više od 950 gigavat-sati do 2030. godine.

IEC tehnički komitet 120 (TC 120) osnovan je kako bi objavljivao standarde u oblasti sistema za skladištenje električne energije integriranih u mrežu (EES) kako bi podržao zahtjeve za potrebe mreže. EES sistem je integrisani sistem s komponentama, koje mogu biti baterije koje su već standardizovane.TC trenutno radi na novom standardu, IEC 62933-5-4, koji koji će precizirati metode ispitivanja sigurnosti i procedure za sisteme zasnovane na litij-ionskim baterijama za skladištenje energije.

Te se baterije „s novim životnim ciklusom“ mogu koristiti u raznim kontekstima, od domaćinstva do rezervnih izvora energije u oblastima gdje je snabdijevanje električnom energijom manje pouzdano. Primjer za to je prvi projekat IEC Global Impact Fonda pod nazivom „Kataliziranje inovacija za cirkularne modele u Africi – pretvaranje e-otpada od baterija u e-resurse“, koji će podržati projekt u Keniji koji promoviše održivo upravljanje elektroničkim otpadom od baterija.

U okviru projekta Differ Community Power (DCP) međunarodni pružaoci solarnih energetskih usluga za zajednice procijeniće izvodljivost korištenja litijskih baterija s novim životnim ciklusom za rehabilitaciju solarnih fotonaponskih instalacija na ključnim lokacijama kao što su škole, zdravstveni centri i bolnice.

Ocjenjivanje usaglašenosti je ključno

Sigurnost i performanse baterija ostaju glavni prioritet bez obzira na njihovu upotrebu. Ocjenjivanje usklađenosti, kao što su ispitivanje i certifikacija, igra važnu ulogu.

IECEE (IEC sistem za ocjenjivanje usklađenosti shema za elektrotehničku opremu i komponente) nudi širok portfelj certifikacijskih usluga koje uključuju sigurnost baterija, njihove performanse, zatim sigurnost baterija kada su instalirane u krajnje proizvode, energetsku učinkovitost, elektromagnetnu kompatibilnost (EMC)i opasne supstance. Takođe, ima poseban program za električna vozila (EV) kroz svoje registrovane ispitne laboratorije tijela za certifikaciju (CBTLs) i nacionalna tijela za certifikaciju (NCBs), koje mogu ispitivati i certifikovati sisteme za punjenje i priključke u skladu s IEC standardima.

Autor: Clare Naden