Ezer kilométeres hatótáv e-autóval – lehetséges ez?!

Az elektromos autók jövője egyre ígéretesebb, különösen a nemrégiben bejelentett, ezer kilométeres hatótávot biztosító akkumulátoroknak köszönhetően. Ezek az új, ún. szilárdtest akkumulátorok akár már 4-5 éven belül sorozatgyártásba kerülhetnek, és alapjaiban változtathatják meg az elektromos közlekedést. Közben a fél-szilárdtest akkumulátorok átmeneti megoldásként már nagyobb figyelmet kapnak, nagy pakkokkal ma is hozzák az ezer kilométeres hatótávot, bár egyelőre csak igen drága, 30 millió feletti luxus modelleken.
Miért lényeges az ezer kilométeres akkumulátor?
Bár az elektromos és a hagyományos belső égésű motorral működő autók között sok hasonlóságot találunk, ám a fő különbség az energiatárolás módjában rejlik. Az elektromos autók esetében az akkumulátor nem csupán egy alkatrész, hanem az autó „szíve”. Az, hogy mekkora hatótávot érhetünk el, milyen gyorsan tölthetjük az autót, és mennyire biztonságos az energiatárolás, mind-mind az akkumulátor technológiájától függ.
Szilárdtest akkumulátorok: az elektromos autók új motorja
A szilárdtest akkumulátorok fejlesztése a modern autóipar egyik legizgalmasabb területe. Ez az innováció nemcsak a hatótávot növelheti jelentősen, hanem a töltési időt is csökkentheti, miközben gyakorlatilag nullára redukálja az akkumulátorok által okozott tűzesetek kockázatát. De mi teszi ezeket az akkumulátorokat ennyire különlegessé?
A hagyományos lítium-ion akkumulátorokkal szemben a szilárdtest akkumulátorok ún. szilárd elektrolitot használnak. Ez a technológia lehetővé teszi, hogy az energiasűrűséget növeljék, vagyis több energia tárolható kisebb helyen. Az eredmény? Akár ezer kilométeres hatótáv egyetlen töltéssel, ami jelentős előrelépés.
Fél-szilárdtest akkumulátorok: az áthidaló megoldás
Míg a szilárdtest akkumulátorok kereskedelmi elérhetősége még néhány évre van, a fél-szilárdtest akkumulátorok már ma is kézzelfogható megoldást nyújtanak. Ezek az átmeneti technológiák kombinálják a hagyományos és a szilárdtest akkumulátorok előnyeit, miközben csökkentik a gyártási költségeket.
Miért fontos az ezer kilométeres hatótáv?
Az ezer kilométeres hatótávval az elektromos autók végre képesek lehetnek teljesen felvenni a versenyt a belső égésű motoros autókkal. Ez nemcsak a hosszabb utazások során jelent hatalmas előnyt, hanem az akkumulátorok gyakoribb töltési szükséglete miatti aggodalmakat is eloszlathatja. A technológiai áttörés nemcsak az elektromos autók vonzerejét növeli, hanem az iparág fenntarthatósági törekvéseit is erősíti.
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, hasonló 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 2024-ben is akadt 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 2024 változatai közt már megjelenik egy csúcsváltozat, mégpedig
a 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 2025-től. És ne feledjük: 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, amelynek 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 a fél-szilárdtest változatok is csak hosszú évek múlva jelenhetnek meg.
Mit hozhat a jövő az ezer kilométeres kérdésben?
A jövőben vonatokban, repülőgépekben és kamionokban is alkalmazhatják a szilárdtest akkumulátorokat, ezzel új távlatokat nyitva a közlekedés elektromosításában, amelyek ma még elképzelhetetlennek tűnnek.
Hogyan működik?
A szilárdtest akkumulátorok tehát alapvetően úgy működnek, mint a többi akkumulátorok: 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 az Ars Technica is beszámol róla.
Fontos kérdés a biztonság
Továbbá: akkumulátoroknak szigorú teszteken kell átesniük, hogy bizonyítsák, képesek állni a sarat a mindennapi vezetés során. Fontos megérteni, hogy ez egy teljesen új koncepció: 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 a piacon.
Az anyag forrásai és további részletek az ezer kilométeres e-autó akkukról:
https://www.pcmag.com/how-to/what-is-solid-state-battery-for-electric-vehicles
https://www.asiafinancial.com/samsung-rolls-out-600-mile-range-solid-state-battery-nc
Fotó: Unsplash.com
*
Írja meg Facebook oldalunkra, hogy mit gondol az ezer kilométeres akkukról!
https://www.facebook.com/greenponthu/
*
Tegyünk együtt a zöldebb és fenntarthatóbb jövőért!
Olvassa minden nap a Green.hu cikkeit, híreit!