Mikor jön végre a szuper akku? Mutatjuk!

A megújulókat használó, fejlett világ nagyon várja a szuper akku technológiák eljövetelét. Olyan akkumulátor újítást, ami kicsi, könnyű, sok áramot tárol és hosszú évekig bírja csere, új vásárlása nélkül. Nézzük, hogy hol tart ma az energiatároló technológiák fejlődése?

Szuper akku ide, vagy oda, legelőször is felvetődik az alapkérdés: vajon elég gyorsan fejlődnek-e az energiatároló technológiák? A válasz megtalálása korántsem egyszerű a mai gyorsan változó világban. A technológiai fejlődés üteme azonban egyértelműen gyorsuló tendenciát mutat. Bár az energiasűrűség sajnos meg sem közelíti a fosszilis energiákét, de erről majd még később lesz szó.

Vissza az akkukhoz: a fejlődés nem csak hosszabb, több évtizedes távlatokban figyelhető meg, hanem akkor is, ha rövidebb időszakokat vizsgálunk. Különösen figyelemre méltó az elmúlt két-három-öt év fejleményei, valamint az előttünk álló közeljövő várható eredményei.

Az akkuk frontján már most láthatóak azok a fejlesztési irányok, amelyek alapvető változásokat hoznak az e-autózás és a megújuló energiák, így a nap-, szél-, és vízenergia tárolásának területén.

Az akkutechnológiák helyzete ma

A jelenlegi helyzetet tekintve, az akkumulátor technológiák terén – mint jól ismert – rendszeresen jelennek meg új fejlesztések. Ezek között azonban az átlagos újságolvasó, sőt, még az érdeklődő innovációs szakújságíró, mint például én is, gyakran elveszik. Ezért is fontos a különbségtétel a különböző technológiák között, különös tekintettel előnyeikre, hátrányaikra és lehetőségeikre.

Szuper akku – laborban vs. piacéretten

Két fő kategóriát különböztetünk meg, ami sajnos a hírekben összemosódik, „zavart okozva az erőben”.

1.

Az egyik kategóriába ugyanis a még korai életszakaszban lévő, igen csak fejlesztés alatt álló akku-innovációk tartoznak. Ezek laboratóriumi körülmények között lévő, a sorozatgyártástól igen távol álló technológiák. Nyilvánvaló, hogy egy új, egzotikus akkumulátor technológia, ha annak piaci bevezetése még évekre van, leginkább

kutatási érdekességként vagy tudományos ismeretterjesztő műsorként értelmezhető,

hiába írják, hogy egy e-autó 1000 kilométert tud menni egy 5-10 perces feltöltéssel, ha ez öt-tíz évnél korábban nem lesz valóság, akkor sokra (egyelőre) nem megyünk vele.

2.

A másik csoportba tartoznak azok a akku-technológiák, amelyek már sorozatgyártás alatt állnak, vagy már közel állnak a gyártás megkezdéséhez.

A jövőbeli szuper akku kilátások és új technológiák

A jövőbeli kilátásokat tekintve, különösen érdekesek a konyhasó alapú, ismertebb nevükön nátriumionos akkumulátorok. Ezek a technológiák már a közeli jövőben is jelentős hatással lehetnek az energiatárolás területére.

A nátriumionos szuper akku

Példaként említhető, hogy egy kínai cég, a “kínai Teslának” számító, itthon is egyre ismertebb BYD már 2024 márciusában elkezdi a nátriumionos energiatárolók sorozatgyártását, ami nagy lépés az energiatárolás területén. Igen, a cég ugyanaz a kínai óriás, amelyik Szegeden is hatalmas új e-autó gyártó központot épít.

Ezek a cellák különösen azokban a járművekben lehetnek hasznosak, amelyek kisebb hatótávot igényelnek, vagy maguk is kisebb méretűek, mivel jelenleg még relatíve nehezebbek, mint a lítium-ionos vagy lítium-vas-foszfátos cellák. Azaz Például elektromos robogókba, kisebb városi furgonokba, vagy főként városi használatra szánt kisebb, olcsóbb e-autókba kerülhetnek be első körben a nátrium-ion akkuk.

A BYD piaci ereje pedig garancia lehet arra, hogy el is terjed ez a technológia.

Ráadásul ezek az úgynevezett sóalapú vagy nátriumos akkumulátorok rendkívül kedvező alapanyagáron gyárthatók, hiszen a fő összetevőjük az egyszerű konyhasó, amely rendkívül gyakori és olcsó elem.

KAPCSODÓ CIKK
https://villanyautosok.hu/2022/02/08/ezt-kell-tudnod-a-szilardtest-akkurol/

A nátriumionos szuper akku technológia előnyei és hatása

A nátriumionos akkumulátorok előnyeinek köszönhetően jelentős hatással lehetnek a piacra. Ezek az akkumulátorok nem csak a kisebb elektromos járművek számára jelentenek megoldást, hanem a naperőművek és szélerőművek csúcsidőbeni energiatárolását is sokkal költséghatékonyabbá tehetik.

Bár a teljes áttörés még itt is időt vesz igénybe, néhány éven belül már jelentős változások várhatóak ezen a területen. Ez különösen fontos lesz a családi házakban és a kisebb vagy nagyobb naperőművekben, ahol a csúcsidőben termelt nagy mennyiségű áramot kell majd eltárolni, és így nem kell a napsütéses vagy szeles idők alatt termelődő többlet áramot elvesztegetni.

És íme, a fejlesztés alatt álló szuper akku technológiák részéletes bemutatása

A szuper akku technológiák fejlődése tehát az elektromos járművektől kezdve a megújuló energiák tárolásáig számos iparágat forradalmasít. A nátrium-ion akkumulátorok mellett több ígéretes technológia is van, amelyek lehetőséget kínálnak a következő generációs energiatároló rendszereknek. Íme egy részletes áttekintés:

Nátrium-ion akkumulátorok:

• • Energiasűrűség: Általában alacsonyabb, mint a lítium-ion akkumulátoroké, korlátozva ezzel azokat az alkalmazásokat, ahol a kompakt méret és hosszú üzemidő fontos.
  • Költség: Potenciálisan alacsonyabb gyártási költségek, köszönhetően a nátrium bőséges előfordulásának és könnyű hozzáférhetőségének.
  • Kihívások: Gyors teljesítménycsökkenés magas töltési ciklusok után; alacsony hőmérsékleti teljesítmény és szükség van további fejlesztésekre az elektrolitok és elektródok területén.

Lítium-kén akkumulátorok:

• • Energiasűrűség: Nagyobb, mint a hagyományos lítium-ion akkuké, ami hosszabb üzemidőt tesz lehetővé egyetlen töltéssel.
  • Költség: A kén olcsó és bőséges, ami alacsonyabb gyártási költségeket jelenthet.
  • Kihívások: Rövidebb élettartam és gyorsabb teljesítménycsökkenés, valamint biztonsági aggályok, mint az öngyulladás kockázata.

Szilárdtest-akkumulátorok:

• • Biztonság: Nincsenek folyékony elektrolitok, ami csökkenti a tűzveszély kockázatát.
  • Energiasűrűség: Magasabb energiasűrűség lehetséges, ami hosszabb távolságok megtételét teszi lehetővé elektromos járműveknél.
  • Kihívások: Magas gyártási költségek és technológiai korlátok, mint például a hőmérsékleti érzékenység és a gyártási skála növelésének nehézségei.

Magnézium-ion akkumulátorok:

• • Előnyök: Jobb teljesítmény és hosszabb élettartam, mivel a magnézium-ionok kétszer annyi töltést hordoznak, mint a lítium-ionok.
  • Kihívások: A magnézium elektrolitok kifejlesztése még korai szakaszban van, és a magnézium-ionok nagyobb mérete problémát jelenthet az elektrodokkal való kölcsönhatásban.

Lítium-oxigén akkumulátorok:

• • Energiasűrűség: Elméletileg rendkívül magas, amely potenciálisan többszöröse a hagyományos lítium-ion akkumulátorokénak.
  • Kihívások: Korlátozott élettartam és magas energiafelhasználás a töltés során, valamint technológiai akadályok, mint a porózus katódok gyors elhasználódása.

Folyadékfém akkumulátorok:

• • Skálázhatóság: Jól skálázhatóak nagy energiatároló rendszerekhez, mint amilyeneket az elektromos hálózatok igényelnek.
  • Költség: Potenciálisan alacsony gyártási és karbantartási költségek.
  • Kihívások: Korlátozott energiafelhasználási hatékonyság és viszonylag nagy méret, ami korlátozza a hordozható alkalmazásokban való használatát.