O mezinárodním mnichovském veletrhu electronica 2022, veletrhu elektronických prvků, systémů a technologií, jsme zásadní informace přinesli už v minulém vydání. Dnes se budeme věnovat jednomu z hlavních témat veletrhu: elektromobilitě, jejíž nástup ovlivní průmysl u nás i v mnoha jiných průmyslových zemích, ve kterých je automobilový průmysl jedním z nejdůležitějších hospodářských odvětví.
Na svém vrcholu v roce 2017 sjelo podle statistických dat z montážních linek celého světa 97,3 milionu vozidel. Kvůli pandemii klesl počet jednotek od roku 2020 výrazně pod 60 milionů. Dnešní situace, kdy automobilový průmysl zasahují ještě následky pandemie, inflace, zpřísňování klimatických cílů a dění na Ukrajině, není o nic růžovější. Spouštěčem lepšího stavu by se mohla stát komplexní elektrifikace vozidla, alternativní koncepce mobility a automatizace, nové zdroje a síťové propojení výroby. V roce 2021 bylo v zemích Evropské unie registrováno 1,75 milionu nových osobních elektrických vozidel, což představuje 18 % z počtu všech v té době nově registrovaných vozidel, oproti 10 % v roce 2020. Také na veletrhu electronica bude v centru pozornosti elektrická mobilita, dokonce už den před jeho oficiálním zahájení (14. listopadu), kdy se promítne do témat konference electronica Automotive. Ta se zaměří jak na hlavní trendy a výzvy pro celý dodavatelský řetězec v tomto rychle se měnícím prostředí, tak i na oblast dalšího rozvoje, což může přinést i řadu nových zásadních poznatků. V rámci konference vystoupí nejen řada zástupců známých vystavovatelů (firem Bosch, Infineon, Renesas, Rohm, STMicroelectronics, Texas Instruments nebo Vishay), ale i představitelé výzkumných ústavů a společností, kde jednu z významných rolí hrají ústavy společnosti Fraunhofer Gesellschaft. Mezi to, co na veletrhu předvedou, patří i pro elektromobilitu nejdůležitější témata: vývoj ve výkonové elektronice, problémy nejen klasických bateriových zdrojů, jak uspokojit masivní poptávku po lithium-iontových bateriích, nebudou však chybět ani fotovoltaické systémy pro potřeby dobíjení. V této oblasti do budoucna jistě potěší solární článek s účinností 47,6 %, který s pomocí nového antireflexního povlaku vyvíjí Fraunhoferův institut ISE společně s francouzskou společností Soitec AG. Jedná se původně o tandemový solární článek, horní vyrobený z fosfidu gallia a india (GaInP) a arsenidu hliníku a galia (AlGaAs), kterým Soitec pokryl spodní tandemový solární článek vyrobený z fosfidu arsenidu galia (GaInAsP) a arsenidu galia a india (GaInAs). Vrstvy solárních článků byly nyní v Centru pro vysoce účinné solární články v ISE opatřeny vylepšenými kontaktními vrstvami a čtyřvrstvou antireflexní vrstvou. To snižuje ztráty odporu a také odraz na přední straně článku, který je citlivý v širokém spektrálním rozsahu od 300 nm do 1 780 nm. Běžné křemíkové solární články absorbují sluneční světlo pouze do vlnové délky 1 200 nm. Přestože předchozí tandemové fotovoltaické články z hlediska provozu zatím spíše neměly šanci na využití, solární panely z dnešní produkce se už v elektromobilitě jakožto doplňkový zdroj objevují, a to hned od několika firem. Většinou se sice pro jejich malé výkony stále ještě jedná jen o pokusy, ze kterých lze však již čerpat cenné zkušenosti. A nové řešení Fraunhoferova institutu ISE míří ještě podstatně dále. Pro fotovoltaiku na střeše osobního vozu vývojáři použili tandemové články s účinností přesahující 30 %. Tvoří je skladba klasických křemíkových článků a článků perovskitových materiálů na bázi titaničitanu vápenatého, opět absorbujících světlo na různých vlnových délkách. Obecný problém perovskitových materiálů — krátkou životnost — ISE vyřešil optimalizací perovskitových směsí a povrchovou úpravou článků, čímž životnost prodloužil na úroveň obvyklou u článků křemíkových. Střešní fotovoltaické moduly jsou v elektromobilech přímo připojené k elektrickým spotřebičům nebo k pohonné baterii. S nominálním výkonem přibližně 210 W/m2 může střecha za slunečného dne dodávat elektřinu na přibližně 10 km dojezdu. Vnější vzhled vozidla s fotovoltaickou střechou se nijak zvlášť neliší od běžného osobního vozidla. V úvahu přichází využití fotovoltaiky i u nákladních vozidel, karavanů nebo jiných dopravních prostředků, kde navíc plocha pro umístění FV modulů může být podstatně větší. Podstatnou náplní debat na electronica Automotive budou samozřejmě zdroje, které jsou právě tady a teď, bateriové zdroje. Otázky k jejich výrobě, kapacitě, nabíjení, chlazení, životnosti nebo i recyklaci. Ze široké náplně vybíráme alespoň několik obrazových novinek. Na veletrhu najdete Fraunhofer Gesellschaft v hale B4. /jš/ Bližší informace k veletrhu electronica 2022 jsou k dispozici na www.electronica.de, případně na www.expocs.cz brněnské s. r. o. Expo-Consult+Service, která Mnichovské veletrhy v České republice zastupuje.
