Успркос страховима од оспоравања, предвиђа се да ће глобално тржиште електричних возила (EV) наставити расти. Сигурност и перформансе батерија електричних возила су кључни за њихов раст и способност да допринесу остваривању климатских циљева.

Само неколицина индустрија у сектору чисте енергије је толико динамична као индустрија електричних возила. Према подацима Euromonitor Internationala предвиђа се да ће се у 2024. години 25 % свих нових регистрација путничких аутомобила односити на електричне аутомобиле, а глобална продаја ће премашити 17 милиона јединица. То је пораст у односу на процјене Међународне агенције за енергију (IEA), која је навела да је 14 милиона возила продано у 2023. години, док је више од 10 милиона продано 2022. године. Што је још важније, очекује се да ће укупна флота електричних возила (искључујући двоточкаше и троточкаше) порасти са скоро 30 милиона у 2022. години на око 240 милиона до 2030. године.

То су добре вијести за планету, јер ће повећана употреба електричних возила помоћи у смањењу емисија CO из путног транспорта, сектора који, 2 према IEA, чини више од 15% емисија повезаних са енергијом широм свијета.

Снага батерија

Да би електрична возила постала прихваћенија, њихова сигурност, перформансе и приступачност морају бити осигурани, при чему батерије имају кључну улогу.

Међународна електротехничка комисија (IEC) објављује широк спектар међународних стандарда који подржавају технологије електричних возила како би се осигурала њихова сигурна повезаност с електроенергетском мрежом. У комбинацији с IEC системима за оцјењивање усклађености, они доприносе осигурању интероперабилности и сигурног функционирања свих компоненти, укључујући и батерије.

Велику већину електричних возила покрећу литиј-ионске батерије, које су еволуирале како би могле похранити све веће количине енергије уз мању цијену. Ипак, постоје бројни познати недостаци, као што је смањење перформанси током времена те сложеност рециклаже када батерије постану неупотребљиве. Осим тога, постоје забринутости око еколошког утицаја везаног за вађење критичних минерала потребних за израду нових батерија, попут литија, кобалта и никла.

IEC технички комитет 21 (TC 21) објављује међународне стандарде за литиј-ионске ћелије, укључујући серију стандарда , IEC 62660 која покрива секундарне литиј-ионске ћелије за погон електричних возила. Ова тродијелна серија обухвата испитивање перформанси, испитивање поузданости и захтјеве за сигурност.

Сигурност на првом мјесту

Паскал Маст, директор одрживих технологија у компанији TUV SUD међународном пружаоцу услуга испитивања, инспекције, ревизије и цертификације, изјавио је да батерије за електрична возила пролазе строге тестове како би се осигурала њихова сигурност и перформансе прије него што буду пуштене на тржиште, а систем управљања батеријом (BMS) је кључна компонента.

- BMS је попут компјутера батерије, контролише све неопходне параметре сваке ћелије или модула ћелија и одређује како се батерија може оптимално користити. Такође, садржи велик број података који се могу прегледати и анализирати како би се провјерило не само јесу ли успостављени сигурносни механизми, већ и је ли батерија оштећена и испуњава ли све техничке спецификације - изјавио је Маст.

Зашто је пуњење важно

Електрична возила користе енергију из електроенергетске мреже за пуњење својих батерија. Већина ове потражње се задовољава пуњењем код куће, које је обично спорије. Међутим, постоји све већа потражња за јавно доступним пуњачима, посебно за брзим станицама за пуњење дуж ауто-путева. Већи приступ овим пуњачима може смањити забринутост у вези с дометом, односно удаљеностима које електрична возила могу прећи, што и даље представља препреку ширем прихваћању EV-a.

Према подацима IEA, крајем 2022. године било је доступно 2,7 милиона јавних станица за пуњење широм свијета, од чега је више од 900.000 инсталирано само у 2022. години.

Начин на који се батерија пуни је веома важан, не само због практичности, већ и због перформанси и трајности саме батерије, рекао је Маст.

Да би се оптимизирао вијек и сигурност батерије, најбоља је комбинација брзог и спорог пуњења, додао је.

- Пуњење батерије се зауставља када се прва ћелија напуни, тако да се батерија не прегријава. Споро пуњење омогућава равномјерно пуњење свих ћелија, како би свака ћелија била напуњена до врха - објаснио је Маст.

Омогућавање другог живота батеријама

Међутим, батерије за електрична возила не трају заувијек, а већина гаранција предвиђа им вијек трајања од око 8 до 10 година, што изазива забринутост због њиховог утицаја на околиш у погледу електроничког отпада и рециклаже.

Да би се то ријешило, све је израженији тренд давања батеријама „другог живота“, односно нови животни циклус тако што ће се користити у стационарним складиштима енергије, гдје су захтјеви за перформансама мањи, а ризици по сигурност нижи. Према неким процјенама, капацитет за поновну употребу батерија у складишним системима достићи ће више од 950 гигават-сати до 2030. године.

IEC технички комитет 120 (TC 120) основан је како би објављивао стандарде у области система за складиштење електричне енергије интегрираних у мрежу (EES) како би подржао захтјеве за потребе мреже. EES систем је интегрисани систем с компонентама, које могу бити батерије које су већ стандардизоване.TC тренутно ради на новом стандарду, IEC 62933-5-4, који који ће прецизирати методе испитивања сигурности и процедуре за системе засноване на литиј-ионским батеријама за складиштење енергије.

Те се батерије „с новим животним циклусом“ могу користити у разним контекстима, од домаћинства до резервних извора енергије у областима гдје је снабдијевање електричном енергијом мање поуздано. Примјер за то је први пројекат IEC Global Impact Фонда под називом „Катализирање иновација за циркуларне моделе у Африци – претварање е-отпада од батерија у е-ресурсе“, који ће подржати пројект у Кенији који промовише одрживо управљање електроничким отпадом од батерија.

У оквиру пројекта Differ Community Power (DCP) међународни пружаоци соларних енергетских услуга за заједнице процијениће изводљивост кориштења литијских батерија с новим животним циклусом за рехабилитацију соларних фотонапонских инсталација на кључним локацијама као што су школе, здравствени центри и болнице.

Оцјењивање усаглашености је кључно

Сигурност и перформансе батерија остају главни приоритет без обзира на њихову употребу. Оцјењивање усклађености, као што су испитивање и цертификација, игра важну улогу.

IECEE (IEC систем за оцјењивање усклађености схема за електротехничку опрему и компоненте) нуди широк портфељ цертификацијских услуга које укључују сигурност батерија, њихове перформансе, затим сигурност батерија када су инсталиране у крајње производе, енергетску учинковитост, електромагнетну компатибилност (EMC)и опасне супстанце. Такође, има посебан програм за електрична возила (EV) кроз своје регистроване испитне лабораторије тијела за цертификацију (CBTLs) и национална тијела за цертификацију (NCBs), које могу испитивати и цертификовати системе за пуњење и прикључке у складу с IEC стандардима.

Аутор: Clare Naden