Οι δομικές μπαταρίες χρησιμοποιούνται ήδη σε ηλεκτρικά μοντέλα των Tesla και BYD, ενώ η BMW ακολουθεί τη δική της προσέγγιση. Μειώνουν τα περιττά εξαρτήματα και αξιοποιούν καλύτερα τον διαθέσιμο χώρο, όμως υπάρχει ένα σημαντικό ζήτημα με το κόστος επισκευής τους.
Το μεγάλο βάρος εξακολουθεί να αποτελεί ένα από τα βασικά μειονεκτήματα των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Οι μπαταρίες τους ζυγίζουν αρκετές εκατοντάδες κιλά, ενώ για την τοποθέτησή τους απαιτούνται προστατευτικά περιβλήματα, βάσεις στήριξης και πρόσθετες ενισχύσεις. Όλα αυτά προσθέτουν βάρος, επηρεάζοντας την κατανάλωση ενέργειας και την αυτονομία.
Μία από τις λύσεις που εφαρμόζουν ήδη οι κατασκευαστές είναι οι λεγόμενες δομικές μπαταρίες (structural batteries). Πρόκειται για μια τεχνολογία που επιτρέπει στην μπαταρία να αποτελεί μέρος της κατασκευής του αυτοκινήτου, αντί να είναι απλώς ένα ανεξάρτητο σύνολο στερεωμένο κάτω από το δάπεδο.
Η ιδέα δεν είναι καινούργια. Η Tesla παρουσίασε τη δική της προσέγγιση το 2020, με τα κυλινδρικά στοιχεία 4680, και δύο χρόνια αργότερα την πέρασε στην παραγωγή σε εκδόσεις του Model Y. Το 2022, η BYD παρουσίασε επίσης την τεχνολογία Cell-to-Body (CTB), την οποία εφάρμοσε στο Seal.
Το βασικό πλεονέκτημα είναι ότι η μπαταρία και το αμάξωμα σχεδιάζονται ώστε να λειτουργούν ως ένα ενιαίο σύνολο. Έτσι μπορούν να καταργηθούν ορισμένες βάσεις, ενισχύσεις και άλλα εξαρτήματα που διαφορετικά θα ήταν απαραίτητα. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι μικρότερο βάρος, καλύτερη εκμετάλλευση του χώρου και απλούστερη διαδικασία συναρμολόγησης.
Παράλληλα, το περίβλημα της μπαταρίας μπορεί να συμβάλλει στην ακαμψία του αμαξώματος, περιορίζοντας τις στρεβλώσεις. Αυτό έχει σημασία τόσο για τη συνολική κατασκευή όσο και για την οδική συμπεριφορά. Βέβαια, τα οφέλη δεν είναι ίδια σε κάθε αυτοκίνητο, αφού εξαρτώνται από τα υλικά και τον τρόπο με τον οποίο έχει σχεδιαστεί η συγκεκριμένη διάταξη.
Η Tesla συνδύασε τη δομική μπαταρία του Model Y με μεγάλα χυτά τμήματα αλουμινίου στο εμπρός και πίσω μέρος του αμαξώματος, μειώνοντας τον αριθμό των επιμέρους εξαρτημάτων. Η BYD επέλεξε διαφορετική λύση με την τεχνολογία CTB, ενσωματώνοντας την μπαταρία στη δομή του δαπέδου.
Αντίστοιχη φιλοσοφία ακολουθεί και η BMW στη νέα iX3, που βασίζεται στην αρχιτεκτονική Neue Klasse. Με την τεχνολογία Pack-to-Open-Body, η μπαταρία αποτελεί μέρος της δομής του αμαξώματος, επιτρέποντας καλύτερη αξιοποίηση του διαθέσιμου χώρου.
Υπάρχει, ωστόσο, και η άλλη πλευρά αυτής της τεχνολογίας, η οποία γίνεται αντιληπτή κυρίως όταν ένα αυτοκίνητο χρειαστεί επισκευή.
Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση του Tesla Model Y. Το 2022, η Munro & Associates εξέτασε τη δομική μπαταρία του και διαπίστωσε ότι τα στοιχεία της ήταν στερεωμένα μέσα σε ειδικό υλικό, γεγονός που καθιστούσε εξαιρετικά δύσκολη την αντικατάσταση μεμονωμένων στοιχείων. Η αφαίρεση ολόκληρης της μπαταρίας ήταν εφικτή, αλλά απαιτούσε αρκετή εργασία.
Η συγκεκριμένη εμπειρία ανέδειξε ένα πρόβλημα που δεν αφορά μόνο την Tesla. Όσο περισσότερο ενσωματώνεται η μπαταρία στο αμάξωμα, τόσο πιο σύνθετη μπορεί να γίνει η διαδικασία επισκευής της. Μια κατασκευή που εξοικονομεί χρόνο και χρήματα στο εργοστάσιο δεν σημαίνει απαραίτητα ότι προσφέρει τα ίδια πλεονεκτήματα και στο συνεργείο.
Είναι χαρακτηριστικό ότι για το Cybercab η Tesla έχει επιλέξει διαφορετική διάταξη, με τέσσερα ξεχωριστά modules, ώστε να διευκολύνεται η αντικατάσταση επιμέρους τμημάτων της μπαταρίας.
Το ζήτημα γίνεται ακόμη πιο σοβαρό ύστερα από ένα ατύχημα. Αν ένα χτύπημα προκαλέσει ζημιά στο περίβλημα της μπαταρίας, ενδέχεται να επηρεαστεί και η δομική ακεραιότητα του αμαξώματος. Σε αυτή την περίπτωση απαιτούνται εξειδικευμένοι έλεγχοι και διαδικασίες επισκευής, με το κόστος να μπορεί να αυξηθεί σημαντικά.
Αυτό δεν σημαίνει ότι οι δομικές μπαταρίες είναι λιγότερο ασφαλείς. Η προστασία τους εξετάζεται ήδη από το στάδιο του σχεδιασμού, με τις απαραίτητες ενισχύσεις και προβλέψεις για την απορρόφηση της ενέργειας σε μια σύγκρουση. Επίσης, κάθε κατασκευαστής χρησιμοποιεί διαφορετική διάταξη, επομένως δεν αντιμετωπίζουν όλα τα μοντέλα τις ίδιες δυσκολίες επισκευής.
Το θέμα αποκτά ιδιαίτερη σημασία και για τη μεταχειρισμένη αγορά. Όσο μεγαλώνει η ηλικία ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου, τόσο περισσότερο μετρά η δυνατότητα επισκευής της μπαταρίας του χωρίς υπερβολικό κόστος. Μια ακριβή αντικατάσταση μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την οικονομική αξία του, ακόμη κι αν τα υπόλοιπα μηχανικά μέρη βρίσκονται σε καλή κατάσταση.
Οι δομικές μπαταρίες έχουν ήδη περάσει από τη θεωρία στην πράξη και η χρήση τους αναμένεται να επεκταθεί. Για τους κατασκευαστές, το ζητούμενο πλέον είναι να διατηρήσουν τα πλεονεκτήματα σε βάρος, χώρους και κόστος παραγωγής, χωρίς να δυσκολεύουν υπερβολικά τις επισκευές. Γιατί άλλο πράγμα είναι ένα αυτοκίνητο να κατασκευάζεται οικονομικότερα και άλλο να επισκευάζεται με λογικό κόστος.
