Shrnutí v bodech
- Běžný bateriový pack má články pevně propojené, takže nejslabší z nich omezuje kapacitu i životnost celku.
- Rekonfigurovatelný pack umí propojení měnit a vadný článek obejít; podle modelů to u vysokonapěťových vozů prodlouží životnost o více než 20 procent, jde však o teoretický strop.
- U baterie 80 kWh s ročním nájezdem 12 000 kilometrů se výměna v modelu odkládá zhruba o 14 měsíců, z deseti let na jedenáct.
- Sériově se takto stavěná baterie zatím nevyrábí, existují jen prototypy; ve stacionárních úložištích se podobná technologie už používá.
Nejslabší článek rozhoduje za všechny
Baterie v elektromobilu se skládá z mnoha článků, které stárnou různě. Rozdíly vznikají už při výrobě a s používáním se zvětšují. Protože jsou v dnešních pacích propojené pevně, určuje nejslabší článek kapacitu i životnost celku. Ostatní články mohou být v pořádku, ale na dojezdu ani na výdrži baterie se to nepozná.
Albert Škegro, doktorand na katedře elektrotechniky Chalmersovy techniky a první autor studie, to přirovnává ke skupině turistů svázaných lanem: „Musí držet krok s tím nejpomalejším a zastavit, když se zastaví on, bez ohledu na to, kolik energie ostatním zbývá.“
Jak moc tyto rozdíly v praxi znamenají, popsala dřívější studie v časopise Nature Energy. Na datech z reálných elektromobilů a autobusů ji vedl Changfu Zou z Chalmers spolu s výzkumníky ze společnosti Zeekr Technology Europe a z čínských univerzit. Výsledkem bylo, že nejslabší články zřetelně limitují celý pack.
Baterie, která slabý článek obejde
Nová studie zveřejněná 8. října 2026 se zabývá systémovým řešením. Takzvané rekonfigurovatelné bateriové packy umí na rozdíl od běžných měnit propojení mezi články. Pomocí spínačů a řídicí elektroniky dokážou článek, který začal omezovat celek, vyřadit z okruhu a využít zbývající kapacitu ostatních.
Autory studie jsou vedle Škegra ještě Torsten Wik a Changfu Zou z Chalmersovy techniky, Bo Bijlenga ze společnosti PHINIA se sídlem v Åmålu a Alexander Bessman ze Scanie v Södertälji. Na výzkumu se tedy podíleli i průmysloví partneři.
Míra, do jaké jde články řídit jednotlivě, určuje přínos. „Rekonfigurace není volba mezi zapnuto a vypnuto. Je to spektrum. Kde se výrobce na tom spektru rozhodne stát, určuje, jak velkou část potenciálního přínosu dokáže využít,“ říká Changfu Zou.
Kolik to podle modelu přinese
V modelech dává nejjemnější a ideální forma rekonfigurace, kdy lze řídit každý článek zvlášť, prodloužení životnosti o více než 20 procent. Autoři ale sami zdůrazňují, že jde o teoretickou horní hranici, protože model předpokládá samostatné řízení každého článku a jeho optimální využití. V praxi se podle nich budou řídit spíš skupiny článků, což je konstrukčně jednodušší, ale znamená to menší reálný přínos.
Pro názornost studie počítá konkrétní případ: baterie 80 kWh, nájezd 12 000 kilometrů ročně a výměna běžného packu po deseti letech, jak odpovídá současné praxi. Rekonfigurovatelný pack dosáhne podle modelu stejného stavu opotřebení zhruba po jedenácti letech, tedy přibližně o 14 měsíců později. Při vyjmutí z vozu má zároveň vyšší zůstatkovou hodnotu, protože je méně opotřebený.
Podle citlivostní analýzy ve studii se investice vyplatí za tří podmínek: kapacita baterie nad zhruba 50 kWh, roční nájezd pod 12 150 kilometrů a příplatek za složitější pack do 7,16 procenta.
Přínos roste s počtem článků zapojených do série, tedy u vysokonapěťových vozů, kam patří dlouhodojezdové elektromobily a elektrické kamiony. Zajímavý je průběh: výrazný skok nastává při přechodu z nízkého napětí na 400voltovou architekturu, dál už přínos roste pomaleji.
Neprodlužuje jen život, šetří i ve výrobě
Vyšší životnost není jediný argument. Dnešní výroba věnuje značné úsilí testování a párování článků s podobnými vlastnostmi. Rekonfigurovatelná architektura snese větší rozdíly mezi články, a tím může nároky na párování snížit. Vyřazené packy se navíc lépe hodí pro druhou životnost ve stacionárních úložištích, protože jeden slabý článek nemusí vyřadit celý pack.
„Bateriový pack, který je vyřazen předčasně, znamená promarněný materiál i energii. Udržet packy v provozu déle je argument pro udržitelnost ještě předtím, než vezmeme v úvahu ekonomiku,“ říká Škegro.
Vedle delší životnosti jde o dílčí posun. Chalmers se tématu věnuje dlouhodobě: už v květnu tamní tým představil strategii rychlého nabíjení řízenou umělou inteligencí, která v simulacích prodlužuje životnost baterie asi o 23 procent. Nová práce nezasahuje do nabíjení, ale přímo do zapojení článků.
Realita: sériová výroba neexistuje
Technologie není ve vozidlech, která se dnes prodávají. V automobilovém sektoru existují experimentální systémy a demonstrátory; Volvo pracovalo na konceptu SmartCell a jeden velký výrobce podle Chalmersovy techniky začal testovat prototyp osobního vozu s bateriovým systémem na tomto principu v reálném provozu. Sériově vyráběný osobní vůz ani kamion s touto architekturou na trhu není.
Autoři proto neuvádějí jednotné číslo, o kolik déle by vydržela konkrétní komerční baterie. Chybí i dlouhodobé studie, které by pack s touto architekturou sledovaly po celý život vozu. Jinde je technologie zavedená: ve stacionárních úložištích energií se rekonfigurovatelné systémy používají.
Co z toho plyne pro české řidiče
Pro majitele elektromobilu nebo pro zájemce o ojetý vůz je podstatné, že se dnes nic nemění. Dosavadní vozy tuto architekturu nemají a žádná aktualizace jim ji nepřidá. Studie popisuje směr, kterým se může vyvíjet příští generace bateriových platforem.
Téma zapadá do širší debaty o výdrži baterií, kterou sledujeme dlouhodobě. Testy ukázaly, že baterie z automobilů měly po 14 letech stále 85 procent kapacity a že vysoký nájezd u ojetého elektromobilu přestává být varovným signálem. Jiný směr výzkumu zase míří na vyšší množství energie ve stejné baterii.
Studie: Škegro a kol., „System-level assessment of dynamic reconfiguration for lifetime and cost outcomes in electric vehicle battery packs“, Nature Communications, 8. října 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-74951-8. Podklady o studii shrnují Chalmersova technika a electrive.com.
