Jön az ezer kilométeres e-autó akku: nincs messze!- Green.hu

Nézzük, hogyan is működik a nemrég bejelentett, ezer kilométeres hatótávot adó e-autó akku? Az elektromos járművek szilárdtest akkumulátorairól van szó, amelyek 4-5 éven belül már sorozatgyártásba kerülhetnek! De már akad fél-szilárdtest akku is, ígéretes átmeneti megoldásként.

Elektromos autók és hagyományos benzinmotorosak között több nyilvánvaló hasonlóság is fellelhető: nem meglepő módon az ülések továbbra is ülések maradnak, a kerekek ugyanúgy gördülnek, a kormány pedig mindkét irányba fordul… Azonban a rossz viccet félretéve: van egy lényeges különbség, ami döntő lehet az elektromos autók tömeges elterjedése szempontjából. Ez pedig az akkumulátor.

Éppen ezért a modern autóipar egyik legizgalmasabb kutatási területe az akkumulátortechnológia, különösen

az új tárolási szinteket ígérő, hosszabb élettartamú úgynevezett szilárdtest akkumulátorok fejlesztése.

Ez az új típusú akkumulátor, amely alternatívát jelent a jelenleg használt lítium-ion akkumulátorokkal szemben, javíthatja az autók hatótávolságát, csökkentheti a töltési időket és szinte nullára csökkenthető az akkumulátorok okozta tüzek kockázatát. A szilárdtest akkumulátorok (solid state batteries) ugyanúgy energiát tárolnak és adnak le, mint a hagyományosak, de ún. szilárd elektrolitot használnak, ami lehetővé teszi, hogy több energiát tároljanak kisebb helyre összesűrítve. (Lentebb részletesebben is elmagyarázzuk, hogy mi is pontosan az a sziládtest akku.)

A Toyota és az ezer kilométeres akku

Bár a technológia még nem áll egészen készen arra, hogy ilyen elektromos autót vigyünk haza a szalonból, a fejlesztések már javában folyamatban vannak. A Toyota például Idemitsu Kosan céggel gyártási megállapodást kötött arról, hogy 2027-2028-ra kereskedelmi forgalomba hozza a technológiáját, amely

óriási, több mint 1200-1400(!) kilométeres hatótávolságot és akár 10 perces gyorstöltést ígér.

Az ezer kilométeres akku kapcsán a Honda is „nyomul”

A Honda szintén aktívan dolgozik ezeken az újításokon tokiói laboratóriumában, és terveik szerint az évtized végéig piacra dobnak egy újfajta akkumulátortechnológián alapuló e-járművet. Ők a SES (Solid Energy Systems) nevű amerikai kutatócég technológiájára építenek, amely úgynevezett lítium-metál akkumulátort fejleszt, hanoló méretek és súly mellett, de dupla akkora kapacitással. Itt jelenleg a biztonság és a gyors elhasználódás jelentenek még aggályokat.

Szinte minden nagy elektromos autómárka, mint a Mercedes, a Volkswagen és a kínai Nio (lásd lentebb), hasonló kutatásokat végez. Sőt, a kínai Nio már ugrott is egy óriásit: idén tavasszal mutatták be a fél-szilárdtest akkus csúcsmodell sportautót, amely már tudni fogja az ezer kilométeres hatótávot, és várhatóan még idén megérkeznek az első, már előrendelt példányok.

Ritka és drága, de idén is lesz már ezer kilométeres e-autó!

A Nio ET7 modell (az egyszerűség kedvéért: ez a modell amolyan kínai Tesla) már évek óta kapható Kínában, a gyártás 2021 januárjában kezdődött, és az első modell ebben az évben került leszállításra. Sőt, 2022 óta néhány országban Nyugat-Európában is forgalmazzák. E modell idei, 2024-es, legújabb változatai közt már megjelenik egy csúcsváltozat, mégpedig

nagy kapacitású, 150 kWh-s fél-szilárd akkumulátorral, amelynek köszönhetően a jármű jelentős, több mint 1000 kilométeres hatótávolságot képes elérni egyetlen töltéssel.

A szépséghiba, hogy ezt a 150 KWh-s verziót egyelőre csak Kínában árulják, ott is 28 millió forintnyi jüanért, és mire „Európába ér” ez a csoda, addigra bizonyos, hogy 35-40 millió forintos ársávba csúszik majd a szalonokban, várhatóan legkorábban jövőre. És ez még nem is az igazi szilárdtest akku.

Mi a különbség a fél-szilárdtest és az „igazi” szilárdtest akkuk közt?

A fél-szilárdtest akkumulátorok, mint amilyet a NIO ET7 használ, a hagyományos lítium-ion akkumulátorok és a „valódi” szilárdtest akkumulátorok között helyezkednek el. Ezek a fél-szilárdtest cellák egy gél-szerű elektrolittal rendelkeznek, amely stabilabb és nagyobb az energiasűrűsége, mint a hagyományos elektrolité, de még mindig tartalmaz folyadékot. Ellentétben az igazi szilárdtest akkumulátorokkal, amelyek teljesen szilárd elektrolitot használnak. Az igazi szilárdtest akkumulátorok előnye lesz, hogy jobb biztonsági jellemzőkkel és hosszabb élettartammal rendelkeznek, míg a fél-szilárdtest megoldások gyakorlati alkalmazása gyorsabb és költséghatékonyabb lehet az autóipar számára. Ahogyan láttuk is a Nio idei próbálkozását.

Könnyen lehet, hogy pár évig ezek a fél-szilárdtest akkuk képezik majd az átmenetet. Olcsóbb, átlagembereknek elérhető e-autókban azonban feltehetően ezek is évek múlva jelenhetnek majd meg.

Mit hozhat a jövő az ezer kilométeres kérdésben?

Ugyanakkor az új akku a jövőben vonatok, repülőgépek és kamionok is alkalmazhatják a szilárdtest akkumulátorokat, ezzel új távlatokat nyitva a közlekedés elektromosításában, amelyek ma még elképzelhetetlennek tűnnek.

Mi pontosan az ezer kilométeres szilárdtest akkumulátor és hogyan működik?

A szilárdtest akkumulátorok tehát alapvetően úgy működnek, mint a többi akkumulátor: energiát vesznek fel, tárolják, majd szükség esetén energiát szolgáltatnak különféle eszközöknek – legyen az egy régi Walkman vagy egy modern okosóra, és manapság már autók motorjait is képesek hajtani. A különbség a hagyományos akkumulátorokhoz képest az, hogy milyen anyagokból épülnek fel.

A jelenleg elektromos járművekben használt lítium-ion akkumulátorokban egy folyékony elektrolit található, amely az akkumulátor két fő része, az anód és a katód között helyezkedik el. Ezzel szemben a szilárdtest akkumulátorokban ez az elektrolit szilárd állapotú.

Ez a változás jelentős: a szilárdtest akkumulátorok sűrűbbek, így több energiát képesek tárolni, akár a lítium-ion akkumulátorok kapacitásának két- vagy tízszeresét is!

Miért nem használnak széles körben szilárdtest akkumulátorokat?

Habár a szilárdtest akkumulátorok már léteznek, és kisebb eszközökben, mint okosórákban vagy pacemakerekben már használatosak, az elektromos autókba való beépítésük több akadályba ütközik. Egyrészt, ezek az akkumulátorok jelenleg még nagyon drágák és nehezen gyárthatók nagy méretben és nagy mennyiségben. Továbbá az elektromos autók már így is drágábbak, mint a hagyományos benzinmotoros járművek, a fogyasztók pedig nemigen hajlandóak még többet fizetni egy új technológiáért.

A technológia tökéletesítése is folyamatban van. Például még dolgoznak azon, hogy az akkumulátorok hosszú távon is megbízhatóan működjenek. A Honda egyik megoldása például az, hogy a szilárd elektrolitokat egy új típusú polimer szövettel veszik körül, hogy megvédjék őket az idő előtti kopástól, amint azt az Ars Technica is beszámol róla.

Nagy és fontos kérdés a biztonság az ezer kilométeres akkuk kapcsán is

Továbbá: akkumulátoroknak szigorú teszteken kell átesniük, hogy bizonyítsák, képesek állni a sarat a mindennapi vezetés során. Fontos megérteni, hogy ez egy teljesen új koncepció: valamit, amit eddig csak kis eszközökben használtunk, most próbálunk autók és teherautók mozgatására alkalmazni. A legoptimistább előrejelzések szerint így a luxus elektromos járművekben is csak lassan terjedhet az „igazi” szilárdtest akkumulátor, azaz reálisan a 2030-as évektől jelenhetnek meg nagyobb sorozatokban az ezer kilométeres akkuk piacon.