Rewolucyjny akumulator do elektryków – kiedy trafi na rynek?
Adobe Stock – IM ImageryAkumulatory trakcyjne w pojazdach elektrycznych są podstawowym elementem transformacji sektora motoryzacyjnego. Dynamiczny rozwój technologii, zorientowany na zrównoważoną mobilność, a także wprowadzenie nowych materiałów i innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjnych znacząco zwiększają wydajność, bezpieczeństwo i żywotność tych akumulatorów. Nadal jednak istnieje duży potencjał dalszej poprawy ich parametrów, zwłaszcza w zakresie zasięgu pojazdów i szybkości ładowania.
- Znacznie większa gęstość energii – co to znaczy w praktyce?
- Istotny element globalnej dekarbonizacji transportu: lepsza bateria do samochodów elektrycznych.
- Zapowiedzi głównych producentów akumulatorów trakcyjnych: szybkie małe zmiany w krótkim czasie.
Technologia akumulatorów półprzewodnikowych i ciał stałych to rozwiązania, które zmierzają do stworzenia źródeł energii nowej generacji. Innowacje te mają potencjał, aby dostarczyć ogniwa o znacznie większej gęstości energii – co pozwoli na:
- wydłużenie zasięgu pojazdów elektrycznych,
- skrócenie czasu ich ładowania.
Rozwój infrastruktury szybkiego ładowania
Równolegle wyzwaniem pozostaje rozwój infrastruktury szybkiego ładowania. Od jego rozwiązania zależy bowiem to, czy czas ładowania zacznie być zbliżony do czasu tankowania paliwa w pojazdach spalinowych. Postęp w tych obszarach może stać się katalizatorem popularyzacji samochodów elektrycznych, a co ważniejsze – będzie istotnym elementem globalnej dekarbonizacji transportu.
Słabnący popyt na samochody elektryczne – czy technologia akumulatorów litowo-jonowych hamuje sprzedaż?
Jednym z powodów spadku popytu na samochody elektryczne na rynku europejskim może być niepewność dotycząca technologii akumulatorów litowo-jonowych. Nie wynika to z braku zaufania do obecnych baterii, lecz z obawy, że w niedalekiej przyszłości mogą pojawić się bardziej zaawansowane rozwiązania akumulatorowe. Mimo to, odkładanie zakupu na później może być nieopłacalne.
Technologie stosowane w samochodach elektrycznych rozwijają się znacznie szybciej niż tradycyjne silniki spalinowe. Chociaż dekady optymalizacji silników spalinowych przyniosły jedynie minimalne zyski w zakresie wydajności, napędy elektryczne oraz akumulatory EV oferują znacznie większe pole do innowacji. W ciągu ostatniej dekady ceny akumulatorów do samochodów elektrycznych spadły o ok. 90%, co znacząco obniżyło koszty produkcji tych pojazdów, czyniąc je bardziej dostępnymi dla konsumentów.
Spadek ten był możliwy dzięki:
- zwiększonej skali produkcji,
- postępowi technologicznemu
- oraz poprawie wydajności procesów produkcyjnych.
Jednak dalsze obniżki mogą być trudniejsze do osiągnięcia, ponieważ koszty surowców, takich jak:
- lit,
- nikiel
- i kobalt,
zaczynają stanowić coraz większą część wydatków związanych z produkcją akumulatorów do samochodów elektrycznych.
Stopniowa optymalizacja już istniejących technologii
Rynek samochodów elektrycznych prawdopodobnie wkroczy w fazę stopniowej ewolucji, zamiast rewolucji technologicznej. Oznacza to, że rozwój skupi się na optymalizacji istniejących rozwiązań, a nie na radykalnych innowacjach. W nadchodzących latach kluczowe będą drobne usprawnienia, które w dłuższej perspektywie mogą przynieść istotne korzyści dla użytkowników samochodów elektrycznych.
Badania nad nowymi materiałami do akumulatorów EV, które mogą zrewolucjonizować rynek, są regularnie publikowane przez naukowców. Jednak wdrożenie tych technologii do masowej produkcji może potrwać lata, a nawet dekady. W międzyczasie uwagę branży motoryzacyjnej przyciągają zapowiedzi głównych producentów akumulatorów trakcyjnych, którzy koncentrują się na szybkich rozwiązaniach możliwych do wprowadzenia w najbliższym czasie.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Chińscy producenci akumulatorów
Chińscy producenci akumulatorów wyróżniają się w wyścigu, chcą osiągnąć optymalizację istniejących technologii. Aktywnie promują innowacyjne akumulatory i obiecują szybkie wprowadzenie ich na rynek motoryzacyjny. Czy jednak spełnią one normy bezpieczeństwa wymagane dla akumulatorów wysokiego napięcia?
Gęstość energii
Jednym z najważniejszych czynników rozwoju technologii akumulatorów do samochodów elektrycznych jest objętościowa gęstość energii, wyrażana w Wh/l (watogodziny na litr). Im wyższa gęstość energii, tym mniejszą przestrzeń zajmuje bateria – co pozwala na zwiększenie zasięgu pojazdu bez powiększania akumulatora. Obecne akumulatory litowo-jonowe oparte na niklu osiągają gęstość energii na poziomie około 450 Wh/l.
Dla porównania, bateria o pojemności 50 kWh stosowana w wielu samochodach elektrycznych zajmuje około 111 litrów przestrzeni. To ponad dwa razy więcej niż średnia pojemność zbiornika paliwa w kompaktowych samochodach spalinowych.
Lęk przed ograniczonym zasięgiem
Ważnym parametrem jest również gęstość energii na jednostkę masy (Wh/kg), która wpływa na całkowitą masę pojazdu. Wyższa gęstość energii nie tylko zmniejsza rozmiar akumulatora, ale także poprawia wydajność pojazdu. Dzięki temu możliwe jest stosowanie mniejszych i lżejszych akumulatorów, co przekłada się na niższą masę samochodu oraz wyższą efektywność energetyczną.
To kluczowy element w walce z tzw. lękiem przed ograniczonym zasięgiem (range anxiety), jednym z głównych wyzwań elektromobilności. Większa szybkość ładowania akumulatorów Jednak gęstość energii to tylko część równania. Równie istotne jest zwiększenie szybkości ładowania akumulatorów, aby skrócić czas ładowania do kilkunastu minut, co zbliży komfort użytkowania elektryków do tradycyjnych aut spalinowych. Aby to osiągnąć, producenci pracują nad technologiami szybkiego ładowania. Rozwój infrastruktury ładowania to kolejne wyzwanie, które musi nadążyć za technologią baterii, aby w pełni wykorzystać potencjał nowych rozwiązań w elektromobilności.
Poznaj zdanie EXPERTa z firmy VARTA, który podaje najczęstsze objawy uszkodzonego akumulatora rozruchowego.
Źródło: Materiały redakcyjne
O Autorze
