5 elektromos jármű akkumulátor-technológia, amire számíthatunk a következő évtizedben

A hangsúly továbbra is a lítium-ionon van: az alacsony lángnyomás csökkenti a költségeket; a magas nikkeltartalom növeli a sűrűséget; a száraz elektródák és a „cellából-csomagolásba” technológia csökkenti a költségeket; a szilícium anódok 6–10 perces töltési időt ígérnek. A nátrium-ionos, szilárdtest akkumulátoroknak továbbra is gyártási problémáik vannak.

Báo Nghệ An•05/11/2025

Számos állítás lát napvilágot az „akkumulátor-áttörésekről”, de kevés technológia jutott el a laboratóriumi keretek között az elektromos járművekbe. Szakértők, mint például Pranav Jaswani az IDTechEx-től és Evelina Stoikou a BloombergNEF-től, a Wirednek elmondták, hogy a kis, jól elhelyezett fejlesztések nagy változást hozhatnak, de ezek megvalósulása gyakran évekbe telik a biztonsági követelmények, a gyártási validáció és a pénzügyi megvalósíthatóság miatt.

A lítium-ion továbbra is az elektromos autók korszakának gerince

Az eddigi nagy áttörések a lítium-ion akkumulátorok körül forognak. „A lítium-ion akkumulátorok nagyon fejlettek” – mondja Evelina Stoikou; a beruházások mértéke és a meglévő ellátási lánc megnehezíti más vegyipari vállalatok számára, hogy utolérjék magukat a következő évtizedben. Pranav Jaswani szerint ennek ellenére egyetlen változtatás az összetételben vagy a folyamatban körülbelül 80 kilométeres hatótávolságot növelhet, vagy annyira csökkentheti a gyártási költségeket, hogy az egy autó árát is csökkentse.

5 lépés, ami valódi változást hozhat

LFP: Költségcsökkentés, stabilitás fenntartása

Miért fontos: A lítium-vas-foszfát (LFP) akkumulátorok vasat és foszfátot használnak a drága és nehezen bányászható nikkel és kobalt helyett. Az LFP stabilabb, és lassabban bomlik le sok ciklus alatt.

Potenciális haszon: Alacsonyabb akkumulátorköltségek és járműárak – különösen fontos, mivel az elektromos járművek versenyeznek a benzinüzemű autókkal. Az alacsony sűrűségű polírozó (LFP) már népszerű Kínában, és várhatóan a következő néhány évben elterjed Európában és az Egyesült Államokban.

Kihívások: Alacsonyabb energiasűrűség, kisebb hatótávolság akkumulátoronként, mint más opciók.

Magas nikkeltartalom az NMC-ben: Nagyobb hatótávolság, kevesebb kobalt

Miért fontos: A lítium-nikkel-mangán-kobalt nikkeltartalmának növelése növeli az energiasűrűséget és a hatótávolságot a méret/tömeg növekedése nélkül. Lehetővé teszi a kobalt, egy drága és etikailag vitatott fém redukcióját is.

Kihívások: Csökkent stabilitás, nagyobb repedés- vagy robbanásveszély, szigorúbb tervezést és hőszabályozást igényel, ami megnövekedett költségeket eredményez. Alkalmasabb a csúcskategóriás elektromos járművekhez.

Száraz elektródás eljárás: Minimalizálja az oldószereket, növelje a termelési hatékonyságot

Miért fontos: Az anyagok oldószerekkel való összekeverése, majd szárítása helyett a szárazelektródás technológia a bevonás és laminálás előtt száraz porokat kever össze. A kevesebb oldószer csökkenti a környezeti, egészségügyi és biztonsági kockázatokat; a szárítási lépés kiküszöbölése csökkentheti a gyártási időt, növelheti a hatékonyságot és csökkentheti a gyártási helyet – mindezek pedig csökkentik a költségeket.

Telepítési állapot: A Tesla jelentkezett az anódnál; az LG és a Samsung SGI teszteli a vezetéket.

Kihívás: A szárazpor-feldolgozás technikailag összetett, és finomhangolást igényel a tömegtermelés stabilizálása érdekében.

Cell-to-Pack: Használja ki a térfogatot, adjon hozzá körülbelül 80 km3-t

Miért fontos: A modulok kihagyásával és a cellák közvetlenül az akkumulátorcsomagba helyezésével több cella fér el ugyanabban a helyen. Pranav Jaswani szerint ez a technológia körülbelül 80 km-rel növelheti a hatótávolságot és javíthatja a végsebességet, miközben csökkenti a gyártási költségeket. A Tesla, a BYD és a CATL már használja.

Kihívások: Modulok nélkül nehezebb a termikus instabilitás és a szerkezeti szilárdság szabályozása; a hibás cellák cseréje bonyolulttá válik, akár a teljes klaszter felnyitását vagy cseréjét is igényelheti.

Szilícium anód: Sűrű energia, gyors töltés 6–10 perc alatt

Miért fontos: A grafit anódhoz szilícium hozzáadása növeli a tárolási kapacitást (nagyobb hatótávolság) és gyorsabban töltődik, a teljes feltöltés akár mindössze 6-10 percet is igénybe vehet. A Tesla már kevert némi szilíciumot; a Mercedes-Benz és a General Motors azt állítja, hogy közelebb kerülnek a tömegtermeléshez.

Kihívás: A szilícium ciklikusan tágul/összehúzódik, ami mechanikai igénybevételt és repedést okoz, és idővel csökkenti a kapacitását. Ez ma már gyakori a kis akkumulátorokban, például a telefonokban vagy motorkerékpárokban találhatókban.

Technológia	Főbb előnyök	Kihívás	Állapot
LFP	Alacsony költségű, stabil, lassú lebomlású	Alacsony energiasűrűség	Népszerű Kínában; várhatóan növekedni fog az EU-ban/USA-ban
Magas nikkeltartalmú (NMC)	Növelje a sűrűséget, csökkentse a kobaltot	Kevésbé stabil, magas hőszabályozási költségek	Alkalmas felsőkategóriás autókhoz
Száraz elektróda	Csökkentse az oldószerek mennyiségét, növelje a hatékonyságot, csökkentse a költségeket	Technikai kihívások a száraz porok kezelésében	Tesla (anód); LG, Samsung SGI tesztelt
Sejttől a csomagolásig	~80 km-es hatótávolság növelése, költségek csökkentése	Hőszabályozás, nehezen javítható	Tesla, BYD, CATL alkalmazások
Szilícium anód	Nagyobb hatótávolság, gyors töltés 6–10 perc alatt	A tágulás repedéseket és kapacitásvesztést okoz.	Közeledik a tömegtermelés

Ígéretes technológiák, de még messze a piactól

Nátriumion: Könnyen megtalálható, olcsó, hőstabil

Miért fontos: A nátrium olcsó, bőségesen rendelkezésre áll és könnyebben feldolgozható, mint a lítium, ami csökkenti az ellátási lánc költségeit. A nátrium-ion akkumulátorok stabilabbnak tűnnek és jól teljesítenek szélsőséges hőmérsékleteken. A CATL állítása szerint jövőre megkezdi a tömeggyártását, és az akkumulátorok akár a kínai személygépkocsi -piac 40%-át is kitehetik.

Kihívások: A nátriumionok nehezebbek, alacsonyabb energiasűrűségűek, és jobban alkalmasak helyhez kötött tárolásra. A technológia még gyerekcipőben jár, kevés beszállítóval és kevés bevált eljárással.

Szilárdtest akkumulátorok: Nagy sűrűségű, biztonságosabb, de nehezen gyártható

Miért fontos: A folyékony/gél elektrolitok szilárd elektrolitokkal való helyettesítése nagyobb sűrűséget, gyorsabb töltést, hosszabb élettartamot és kisebb szivárgási kockázatot ígér. A Toyota azt állítja, hogy 2027-ben vagy 2028-ban piacra dob egy szilárdtest akkumulátorokkal felszerelt autót. A BloombergNEF előrejelzése szerint 2035-re a szilárdtest akkumulátorok az elektromos járművek és az energiatárolás 10%-át fogják kitenni.

Kihívások: Egyes szilárd elektrolitok alacsony hőmérsékleten rosszul teljesítenek; a gyártás új berendezéseket igényel; a hibátlan elektrolitrétegeket nehéz létrehozni; az elektrolitok kiválasztásával kapcsolatban hiányzik az iparági konszenzus, ami megnehezíti az ellátási láncot.

Figyelemre méltó ötlet, de nehéz népszerűsíteni

Vezeték nélküli töltés: Maximális kényelem, költséghatékony

Miért fontos: Egyes gyártók szerint hamarosan elérhető lesz a plug-in nélküli parkolás és töltés; a Porsche egy prototípust mutat be, és tervei szerint jövőre piacra dobja a kereskedelmi forgalomba kerülő verziót.

Kihívások: Pranav Jaswani szerint a vezetékes töltés ma már hatékony és sokkal olcsóbban telepíthető. A vezeték nélküli töltés egyes piaci résekben, például a dokkoknál parkoló buszoknál, az útvonaluk mentén töltődő autók esetében is megjelenhet, de valószínűtlen, hogy elterjedne.

Következtetés: Az elvárások megalapozottak, de a fejlődés időt vesz igénybe

A legígéretesebb akkumulátortechnológiák napjainkban többnyire a lítium-ion rendszeren belüli optimalizálások: LFP a költségek csökkentése, magas nikkeltartalom a sűrűség növelése, száraz elektródák és Cell-to-Pack a gyártási költségek csökkentése, szilícium anódok a töltési sebesség növelése érdekében. Eközben a nátriumionos és a szilárdtest akkumulátoroknak hosszú távú potenciálja van, de számos gyártási akadálya van. Ahogy a szakértők hangsúlyozzák, még a kis változások megjelenése az elektromos járművekben akár 10 évig is eltarthat – és csak azoknak a fejlesztéseknek van esélyük a piacra jutásra, amelyek megfelelnek a biztonsági szabványoknak és a gazdasági megfontolásoknak.

Forrás: https://baonghean.vn/5-cong-nghe-pin-xe-dien-dang-ky-vong-trong-thap-ky-toi-10310384.html