Nabíjanie za päť minút

Ešte pred niekoľkými rokmi bolo nabíjanie za päť minút pri elektromobile prakticky nepredstaviteľné. Za veľmi dobrý výsledok sa považovalo, ak elektromobil dokázal na rýchlonabíjacej stanici doplniť energiu z 10 na 80 percent približne za pol hodiny. Dnes sa pri najmodernejších vozidlách pohybujeme okolo 18 až 25 minút. Čínski výrobcovia však začínajú hovoriť o úplne inom časovom meradle. Namiesto desiatok minút sľubujú päť, šesť či dokonca menej ako štyri minúty.

8C, 10C ale aj 15C

Na prvý pohľad to vyzerá, akoby Čína objavila úplne nový druh akumulátora. V skutočnosti ide predovšetkým o veľmi rýchly vývoj klasických lítium-iónových batérií, ich elektród, vnútorného odporu, tepelného manažmentu a vysokonapäťovej architektúry automobilu. S tým súvisí aj nový pojem, ktorý sa pri elektromobiloch objavuje čoraz častejšie – 8C, 10C alebo dokonca 15C nabíjanie.

Písmeno C pri batériách neoznačuje kapacitu ani chemické zloženie. Vyjadruje rýchlosť, akou je možné batériu nabíjať alebo vybíjať vzhľadom na jej kapacitu. Pri 1C by sa teoreticky celá kapacita batérie preniesla za jednu hodinu. Pri 2C za polovicu hodiny, pri 4C približne za 15 minút a pri 8C teoreticky za 7,5 minúty. V praxi sa batéria takýmto maximálnym výkonom nenabíja od nuly až do sto percent, pretože nabíjací výkon sa podľa stavu nabitia a teploty neustále mení.

Predstavme si zjednodušený príklad 100 kWh batérie. Hodnota 1C predstavuje výkon približne 100 kW, 2C približne 200 kW, 4C približne 400 kW a 8C až 800 kW. Pri 75 kWh batérii by 8C zodpovedalo približne 600 kW. Preto údaj 8C nemožno automaticky preložiť ako „800 kW“. Vždy závisí od kapacity konkrétnej batérie.

CATL v lete 2026 predstavil batériu Tectrans II určenú predovšetkým pre ľahké úžitkové elektromobily. Výrobca uvádza špičkovú nabíjaciu schopnosť 8C a nabitie z 20 na 80 percent za 6 minút a 48 sekúnd. Úplné nabitie má podľa CATL trvať 8 minút a 56 sekúnd.

Dôležitejšie než samotný rekord je však to, ako ho výrobca dosiahol. CATL uvádza zníženie vnútorného odporu článkov približne na polovicu bežnej priemernej hodnoty. Menší odpor znamená pri vysokom prúde menej vznikajúceho tepla. Upravená bola aj štruktúra grafitovej anódy s cieľom obmedziť straty aktívneho lítia a spomaľovať degradáciu.

Práve tu sa nachádza podstata celej technológie. Nestačí k obyčajnej batérii pripojiť silnejšiu nabíjačku. Batéria musí byť na vysoké prúdy skonštruovaná.

Je 8C batéria solid-state? Nie. Označenie 8C nevypovedá o tom, či batéria používa kvapalný alebo pevný elektrolyt. Udáva iba jej schopnosť prijímať alebo odovzdávať energiu určitou rýchlosťou. Súčasné čínske extrémne rýchlo nabíjateľné batérie preto nemožno zamieňať s pripravovanými solid-state akumulátormi. Ide stále prevažne o ďalší vývoj dnes používaných lítium-iónových technológií.

Veľmi dobrým príkladom je CATL Shenxing tretej generácie určený pre osobné automobily. CATL ho postavil na chémii LFP – lítium-železo-fosfát. Výrobca pri ňom uvádza ekvivalent nabíjania 10C a krátkodobú špičku dokonca 15C. Z 10 na 35 percent sa má dostať približne za jednu minútu, z 10 na 80 percent za 3 minúty a 44 sekúnd a z 10 na 98 percent za 6 minút a 27 sekúnd. To je mimoriadne dôležitá informácia. Ukazuje totiž, že extrémne rýchle nabíjanie nemusí čakať na komerčné rozšírenie solid-state batérií.

Čína sa snaží dostať ďaleko za hranice toho, čo sme ešte nedávno považovali za fyzikálne a ekonomicky rozumné maximum klasických Li-ion batérií.

Prečo teda dnešné elektromobily potrebujú 20 minút?

Rozdiel nie je iba v samotných článkoch. O rýchlosti nabíjania rozhoduje celý systém: chemické zloženie článku, anóda a katóda, vnútorný elektrický odpor, teplota článkov, spôsob ich chladenia, BMS, napätie trakčnej sústavy, výkonová elektronika a nakoniec aj nabíjacia stanica.

Dobrým príkladom dnešnej európskej špičky je platforma Hyundai/Kia E-GMP. Kia EV6 využíva 800 V architektúru a výrobca uvádza nabitie z 10 na 80 percent približne za 18 minút pri použití vhodnej vysokovýkonnej DC stanice.

To je stále veľmi dobrá hodnota. Čínske systémy novej generácie však posúvajú napätie približne k 900 až 1 000 V a súčasne konštruujú batérie tak, aby dokázali prijímať podstatne vyšší prúd. Rozdiel medzi elektromobilom nabíjaným maximálne 150 či 200 kW a automobilom schopným krátkodobo prijímať 800, 1 000 alebo viac kW preto nemožno vyriešiť iba výmenou nabíjačky.

1500kw

Ilustračné foto: autor AI, Charging 1500 kW1.

Čo sa stane, ak dnešný elektromobil pripojíme na 1 500 kW nabíjačku?

Toto je z pohľadu európskeho motoristu asi najzaujímavejšia otázka. Predstava, že 1 500 kW nabíjačka po pripojení „pošle“ do automobilu celý svoj výkon a poškodí jeho batériu, nie je správna.

Hodnota uvedená na nabíjačke znamená maximálny výkon, ktorý je stanica za vhodných podmienok schopná poskytnúť. Neznamená to, že ho musí vozidlo odoberať. Po pripojení DC nabíjačky prebieha komunikácia medzi automobilom a nabíjacou stanicou. BMS sleduje napätie článkov, ich teplotu, stav nabitia a ďalšie parametre a vozidlo požaduje taký nabíjací výkon, aký v danom okamihu dokáže bezpečne prijať.

Ak teda automobil zvládne maximálne napríklad 150 kW a je kompatibilný s danou nabíjacou stanicou a jej komunikačným a konektorovým štandardom, 1 500 kW nabíjačka mu nebude dodávať desaťnásobok povoleného výkonu. Vozidlo si vezme iba výkon, ktorý jeho systém umožní.

Podobnú situáciu poznáme už dnes. Elektromobil s maximálnym DC nabíjacím výkonom 100 kW môžeme pripojiť k 350 kW stanici. Výsledkom nebude poškodenie batérie, ale jednoducho nabíjanie výkonom maximálne okolo hranice stanovenej automobilom – a často ešte menším v závislosti od teploty a stavu nabitia.

Podmienkou je, samozrejme, vzájomná technická kompatibilita stanice a vozidla. Samotné číslo 1 500 kW preto nie je pre starší elektromobil nebezpečenstvom.

Prečo potrebujeme nabíjačky s výkonom až 1,5 MW?

Pre jeden bežný dnešný elektromobil by takýto výkon nedával praktický zmysel. Situácia sa však mení pri batériách schopných pracovať s hodnotami 8C, 10C a viac.

BYD predstavil v roku 2026 druhú generáciu svojej Blade Battery a zároveň nabíjací systém s maximálnym výkonom jedného konektora až 1 500 kW. Výrobca uvádza nabitie z 10 na 70 percent za päť minút a z 10 na 97 percent za deväť minút.

BYD pritom nehovorí iba o laboratórnom prototype. Do konca roka 2026 plánuje v Číne vybudovať 20 000 staníc systému Flash Charging. V júni už bolo podľa dostupných údajov vybudovaných viac ako 6 600 nabíjacích bodov v stovkách čínskych miest.

Práve infraštruktúra môže byť nakoniec väčším problémom než samotné batérie.

Výkon 1,5 MW predstavuje odber porovnateľný s veľkým priemyselným zariadením. Ak by na jednej lokalite nabíjalo niekoľko vozidiel súčasne, okamžitý príkon by sa mohol dostať na niekoľko megawattov. Preto sa pri týchto staniciach počíta s veľkokapacitnými prípojkami, energetickými zásobníkmi a inteligentným riadením výkonu. Čína teda nevyvíja iba rýchlejšiu batériu. Buduje celý energetický ekosystém, ktorý ju dokáže využiť.

Znamená extrémne rýchle nabíjanie kratšiu životnosť?

Pri klasickej Li-ion batérii všeobecne platí, že vysoký nabíjací prúd a vysoká teplota predstavujú väčšiu záťaž. Preto nemožno zobrať dnešnú batériu navrhnutú napríklad na 2C alebo 3C a jednoducho ju začať nabíjať rýchlosťou 8C. Pri vysokých prúdoch vzniká viac tepla a za nevhodných podmienok môže dochádzať k nežiaducim elektrochemickým procesom vrátane ukladania kovového lítia na anóde. Výsledkom môže byť zrýchlená degradácia a v krajnom prípade aj bezpečnostné riziko.

Nové batérie sa preto nesnažia problém vyriešiť iba výkonnejším chladením. Výrobcovia menia vlastnosti elektród, znižujú vnútorný odpor článkov, optimalizujú pohyb lítiových iónov a BMS presne riadi nabíjaciu krivku. CATL pri Tectrans II dokonca deklaruje záruku až desať rokov alebo jeden milión kilometrov. To je pri batérii určenej pre intenzívne využívané dodávkové vozidlá pozoruhodný údaj. Až dlhodobá prevádzka veľkého počtu vozidiel však ukáže, ako sa extrémne rýchle nabíjanie prejaví na skutočnej životnosti článkov.

Bude 8C batéria drahšia?

Samotné označenie 8C nám cenu batérie nepovie. Technicky musí vysokorýchlostná batéria zvládnuť väčšie prúdy, vyžaduje veľmi nízky vnútorný odpor, výkonné chladenie, kvalitné elektrické prepojenia a sofistikované riadenie. Automobil potrebuje vysokonapäťovú architektúru, výkonové polovodiče a ďalšie komponenty dimenzované na podstatne vyššie elektrické výkony. To všetko môže cenu zvyšovať.

Na druhej strane čínski výrobcovia využívajú obrovské výrobné série a pri viacerých rýchlonabíjacích batériách aj LFP chémiu, ktorá nevyužíva drahý nikel a kobalt v katóde. Výsledkom preto nemusí byť luxusná batéria určená iba pre najdrahšie automobily. Práve toto je na súčasnom čínskom vývoji najzaujímavejšie. Extrémne rýchle nabíjanie sa postupne presúva z technologických demonštrátorov do sériovej výroby. Treba však byť opatrný pri tvrdení, že všetky takéto automobily stoja výrazne menej ako 30 000 eur. Napríklad Lynk & Co 10 s batériou Golden Brick sa cenovo pohybuje približne na hranici tejto sumy a niektoré automobily BYD s najnovšou technológiou sú podstatne drahšie.

Čínska výhoda preto nespočíva v tom, že každý elektromobil s extrémne rýchlym nabíjaním stojí 20 či 25 tisíc eur. Podstatné je, že technológia, ktorá by v Európe ešte nedávno patrila do luxusného alebo experimentálneho segmentu, sa v Číne dostáva do automobilov strednej cenovej kategórie.

Do akých áut sa nové batérie dostanú?

Tu treba rozlišovať niekoľko technológií, ktoré sa v správach často miešajú. CATL Tectrans II s označením 8C je primárne určený pre ľahké úžitkové elektromobily – elektrické dodávky, menšie nákladné vozidlá a automobily používané v logistike. Práve tam má skrátenie prestávky zo 40 minút na niekoľko minút mimoriadnu ekonomickú hodnotu. Pre osobné automobily má CATL tretiu generáciu batérie Shenxing. Tá je dokonca výkonnejšia z hľadiska maximálnej C-rate a výrobca pri nej uvádza ekvivalent 10C so špičkou 15C.

Geely zase používa technológiu Energee Golden Brick. Pri 95 kWh verzii s približne 900 V architektúrou bol počas testu dosiahnutý špičkový nabíjací výkon okolo 1 100 kW. Z 10 na 70 percent sa batéria nabila za 4 minúty a 22 sekúnd a z 10 na 80 percent za 5 minút a 32 sekúnd.

BYD zavádza druhú generáciu Blade Battery spoločne s vlastnou 1 500 kW infraštruktúrou Flash Charging. Medzi prvé automobily s novým systémom patrí napríklad veľké elektrické SUV Great Tang a technológia sa postupne rozširuje do ďalších modelových radov koncernu. Nie je teda jedna „čínska 8C batéria“. Súčasne vzniká niekoľko konkurenčných technológií od CATL, BYD, Geely a ďalších výrobcov.

A čo Tesla

Tesla bola dlhé roky etalónom rýchleho nabíjania najmä preto, že dokázala spojiť automobil, navigáciu, predohrev batérie a vlastnú sieť Supercharger do jedného veľmi dobre fungujúceho systému. V samotnom maximálnom nabíjacom výkone osobných automobilov však dnes čínski výrobcovia Teslu predstihujú. Aktuálny Model Y má podľa Tesly maximálny nabíjací výkon 250 kW. Podobne sa na maximálne 250 kW dostávajú viaceré verzie Modelu 3. Tesla pritom nepoužíva jednu univerzálnu chémiu batérií. V Modeloch 3 a Y sa podľa verzie a výrobného závodu nachádzajú batérie LFP aj články založené na niklovej chémii NCA alebo NCM.

Ak budeme porovnávať iba maximálnu rýchlosť DC nabíjania, najnovšie čínske systémy sú dnes výrazne výkonnejšie. Tesla však optimalizuje celý automobil vrátane spotreby, energetickej účinnosti, tepelného manažmentu, nabíjacej krivky a hustoty siete Supercharger. Auto s nižšou spotrebou totiž potrebuje na rovnakých 100 kilometrov dojazdu doplniť menej energie. Pre vodiča preto nie je najdôležitejším údajom maximálny počet kilowattov, ale počet kilometrov reálneho dojazdu, ktoré dokáže automobil doplniť za desať alebo pätnásť minút. Napriek tomu je zrejmé, že v absolútnom nabíjacom výkone už Tesla neurčuje tempo vývoja tak ako pred niekoľkými rokmi.

Potrebujeme vôbec 1 500 kW nabíjanie?

Pre človeka, ktorý elektromobil večer pripojí doma a ráno odchádza s nabitou batériou, prakticky nie. Megawattové nabíjanie má najväčší význam na diaľkových trasách, pri intenzívne využívaných služobných vozidlách, taxíkoch, dodávkach a nákladnej doprave. Tam každá minúta odstávky predstavuje čas a peniaze. Ak však dokáže bežný osobný elektromobil doplniť energiu potrebnú na ďalších 300 alebo 400 kilometrov počas päťminútovej prestávky, mizne jeden z posledných výrazných praktických rozdielov medzi tankovaním spaľovacieho automobilu a nabíjaním elektromobilu.

Otázkou potom nebude, či batériu dokážeme nabiť za päť minút. Oveľa väčšou výzvou bude, odkiaľ počas týchto piatich minút vezmeme jeden megawatt elektrického výkonu – a čo sa stane, keď ho bude na jednom odpočívadle požadovať desať automobilov súčasne. Práve tam sa môže odohrávať ďalšia etapa elektromobility. Nie iba vo vývoji batérií, ale v transformácii elektrických sietí, lokálnych energetických úložísk a nabíjacej infraštruktúry. Čínske batérie s hodnotami 8C, 10C či 15C preto nie sú dôkazom, že dnešné elektromobily zo dňa na deň zastarali. Ukazujú však, ako rýchlo sa posúva hranica toho, čo ešte pred niekoľkými rokmi vyzeralo ako technologická budúcnosť.

Redakčná poznámka: Pôvodný text, ktorý nás k téme priviedol: MojElektromobil – Nová generácia čínskych batérií hlási plné nabitie v rekordnom čase.

Súvisiace:
Supercharger, výkonná trafostanica nabíjanie III.


Zdroje:
1 – Foto: AI, Charging 1500 kW generované ChatGPT
2 – Catl
CATL – predstavenie Shenxing tretej generácie a ďalších batérií. CATL tu priamo uvádza LFP chémiu, ekvivalent 10C, špičku 15C a časy 10–80 % za 3:44 min. To zároveň jednoznačne potvrdzuje, že extrémne rýchle nabíjanie nie je synonymom solid-state batérie.
3 – Batéria Tectrans II
Electrive – CATL Tectrans II 8C
4 – Podrobnejší CnEVPost Tectrans II
Obidva linky (3,4) 8C batérie Tectrans II potvrdzujú 20–80 % za 6:48 min, desaťročnú/miliónkilometrovú záruku, približne polovičný vnútorný odpor článkov a úpravy grafitovej anódy
5 – K 1 500 kW infraštruktúre
BYD – druhá generácia Blade Battery a Flash Charging. BYD uvádza 1 500 kW na jeden konektor, 10–70 % za päť minút, 10–97 % za deväť minút a plán 20 000 staníc do konca roku 2026
6 – Súčasná Európa KIA Slovensko
Porovnanie so súčasnou európskou technikou KIA
7 – Súčasná Európa Tesla
Porovnanie so súčasnou európskou technikou Tesla model Y
8 – Nabito.sk, Nabíjanie, Fotovoltaika, pre Firmy, Domácnosti
https://nabito.sk/


Údaje použité v článku sú verejne dostupné v rámci informácií z médií, rozhodujúce fakty je vhodné overovať v citovaných
zdrojoch Autor pri vyhľadávaní okrem iného používa aj nástroje umelej inteligencie.

Zdieľať článok

Dakujem!

Odoslanie formulára
potvrdené!

Náš tím vám čoskoro zavolá späť