Óriási mínuszokban is ezer kilométer feletti hatótávot ígér ez a fejlesztés

Jól ismert, hogy az elektromos autózás terjedésének egyik legnagyobb gátját az akkumulátorok fizikai és kémiai korlátai jelentik. A technológiai dominanciáért folytatott globális verseny a puszta gyártási volumen növelése felől mára egyértelműen az anyagtudomány irányába tolódott el. Ennek fontos mérföldköve a kínai Nankai Egyetem minap fókuszba került bejelentése: a kutatóik egy olyan fluoralapú, lítium-fém félszilárdtest-elektrolitot fejlesztettek ki, amely eddig nem látott magasságokba emeli a cellák teljesítményét.  

A piacon domináns lítiumion-akkumulátorok energiasűrűségének növelése az egyik legnagyobb technológiai kihívás.  

Vagyis a mostani 500-600 kilométeres elektromos hatótávolság azonos fizikai méret és tömeg mellett legalább a háromszorosára nőhet, bőven átlépve a pszichológiai korlátot jelentő ezer kilométeres határt. 

Megszűnik a téli hatótávpara  

A megnövelt kapacitás mellett a fejlesztés kiküszöböli a meglévő akkumulátorok leginkább kritizált sérülékenységét, a hidegtűrés hiányát.  

A hagyományos, folyékony elektrolittal működő telepek teljesítménye már mérsékelt fagyok esetén is drasztikusan, akár 40 százalékkal csökkenhet, a sűrűsödő folyadékkomponensek miatt a töltési idejük pedig a háromszorosára nőhet.  

Az új, fluoralapú félszilárdtest-rendszer azonban végleg szakít ezzel a korláttal, hiszen a tesztek alapján akár mínusz 70 Celsius-fokon is megőrzi az operativitását és magas energiasűrűségét. A szélsőséges időjárási körülmények közötti stabil üzembiztonság a lakossági felhasználókon túl a logisztikai szektor számára is  

megnyitja az utat a teherflották villamosítása előtt a zordabb éghajlatú területeken is. 

Rövidesen gyártásban a korábbi ugrás 

A Nankai Egyetem Chen Jun professzor vezette kutatócsoportja egy kétlépcsős áttörést ért el: a korábbi fejlesztésük az ez év végén tömeggyártásba kerülő 500 Wh/kg-os félszilárdtest-akku. Ez már bizonyítottan 1000 kilométer feletti hatótávot tesz lehetővé, a legújabb, 700 Wh/kg-os fluoralapú fejlesztésük pedig a jövő technológiáját képviseli.  

Ez utóbbi, a fent említett, extrém hidegtűrő megoldás már az 1600 kilométeres hatótávolság elérését is lehetővé teheti a későbbi modellekben. Az idei piaci start tehát az ezer kilométeres „alapverzióval” indul, amelyet az iteratív fejlesztések révén követhet majd a még nagyobb sűrűségű, szuperhidegtűrő generáció. A kínai tempót ismerve ez akár 1-2 év alatt gyártáséretté válhat. 

Lépéskényszerben a riválisok 

Az piacra lépés hajmeresztő tempója igencsak lépéskényszerbe hozza azokat a riválisokat, amelyek eddig a lassabb innovációs ciklusokhoz szoktak. A versenytársak, köztük a japán Toyota vagy a dél-koreai Samsung SDI jelenleg csak a 2027 és 2028 közötti időszakra ígérik a saját, villámtöltést és hasonló hatótávot kínáló félszilárdtest-megoldásaik tömeggyártását.  

A jelenlegi ipari fókusz nagyrészt a lítium-vas-foszfát (LFP) és a folyékony elektrolitos rendszerekre koncentrál, a félszilárdtest-technológia térnyerése azonban magában hordozza a kockázatot, hogy ezek a hatalmas tőkeigényű beruházások alig néhány éven belül technológiailag elavulhatnak.  

Európa technológiai ébredése 

A technológiai paradigmaváltás kritikus helyzetbe hozza az európai autóipari ökoszisztémát is. A jövőben a globális versenyképességet a felépített csarnokok puszta méretén túl a szellemi tulajdon és a magasabb hozzáadott értékű kutatás-fejlesztési kompetenciák birtoklása határozza meg.  

Eközben nálunk egy olyan technológiai ugrás készülődik, amely akár felül is írhatja a mai erőviszonyokat. A hazai fejlesztésű, magyar tulajdonban lévő ONLi anódtechnológiája, amely a Bay Zoltán Kutatóintézet és az Edortech szakembereinek munkáját dicséri, éppen ott hoz áttörést, ahol a világ elakadt.  

A magyar kutatók a környezetszennyező grafitot egy különleges ónötvözettel váltják ki az akkumulátorok negatív pólusán.  

Ez a „fém a fémen” elven működő eljárás sokkal környezetkímélőbb, képes megduplázni a villanyautók hatótávolságát, sőt könnyen beilleszthető a már működő gigagyárak gépsoraiba is. 

 
Kapcsolódó: 

    
További cikkeinket, elemzéseinket megtalálják a makronom.eu oldalon.    

 Nyitókép: Ted ALJIBE / AFP