Wyścig o produkcję baterii ze stałym elektrolitem powraca na światową ścieżkę technologiczną

Światowy wyścig mający na celu opracowanie baterii ze stałym elektrolitem – technologii, która ma zrewolucjonizować branżę pojazdów elektrycznych (EV) – cieszy się dużym zainteresowaniem zarówno producentów samochodów, jak i firm zajmujących się technologią akumulatorową.

Baterie ze stałym elektrolitem, które przez długi czas uważano za komercyjne marzenie, doczekały się nowych ogłoszeń, które na nowo rozbudziły nadzieję, że w tej dekadzie baterie tego typu wejdą do masowej produkcji.

Według brytyjskiej firmy badawczej Rho Motion, ostatnim punktem zwrotnym jest wprowadzenie na rynek przez dwóch chińskich producentów samochodów Nio i IM Motors modeli wykorzystujących półstałe akumulatory oparte na technologii tlenkowej pod koniec 2024 roku. Od tego czasu szereg dużych marek, takich jak Volkswagen, Mercedes-Benz, Stellantis, BYD, Nissan i Toyota, jednocześnie przyspieszyło plany rozwoju i komercjalizacji akumulatorów półprzewodnikowych, a docelowa data przypada głównie na lata 2027-2028.

Baterie ze stałym elektrolitem wykorzystują stały elektrolit, zazwyczaj materiał ceramiczny, zamiast ciekłego elektrolitu stosowanego w tradycyjnych bateriach litowo-jonowych. Teoretycznie technologia ta oferuje wiele korzyści: wyższą gęstość energii, możliwość szybkiego ładowania, zwiększone bezpieczeństwo oraz potencjał obniżenia kosztów produkcji w dłuższej perspektywie. Ponadto oczekuje się, że baterie ze stałym elektrolitem pomogą zachodnim producentom w lokalizacji łańcuchów dostaw baterii, zmniejszając ich zależność od rynku chińskiego.

Jednak technologia ta wciąż stoi przed wieloma wyzwaniami technicznymi i kosztowymi. Do typowych problemów należą: puchnięcie podczas ładowania, spadek wydajności po wielu cyklach użytkowania oraz wielokrotnie wyższe koszty produkcji niż w przypadku tradycyjnych baterii.

W tym kontekście niektóre firmy wybierają rozwiązanie pośrednie, wykorzystując baterie półstałe — łączące elektrolity stałe i ciekłe, aby wykorzystać początkowe zalety w zakresie bezpieczeństwa i gęstości energii, a jednocześnie zachować wykonalność produkcji.

„Baterie półprzewodnikowe stanowią praktyczne rozwiązanie pomostowe dla prawdziwej technologii półprzewodnikowej, choć ich pełny potencjał pod względem wydajności i kompaktowości nie został jeszcze wykorzystany” – powiedziała Iola Hughes, dyrektor ds. badań w Rho Motion.

Podczas gdy zachodni producenci samochodów, tacy jak BMW, Mercedes i Stellantis, zintensyfikowali badania poprzez współpracę z firmami technologicznymi, takimi jak Factorial Energy, azjatyccy giganci zajmujący się akumulatorami, tacy jak BYD i CATL, są uważani za mających przewagę dzięki doświadczeniu w produkcji na dużą skalę.

Nissan poinformował, że nadal podtrzymuje plan wprowadzenia na rynek baterii ze stałym elektrolitem do 2028 r., ale zachowuje ostrożność w podejmowaniu decyzji o skali inwestycji, w zależności od gotowości rynku.

Mimo rosnących oczekiwań wielu ekspertów ostrzega, że przeszkody techniczne nie zostały jeszcze w pełni pokonane, podczas gdy obecne technologie akumulatorowe dokonują przełomów, które przyćmiewają potencjał akumulatorów ze stałym elektrolitem.

Connor Watts, analityk ds. materiałów akumulatorowych w Fastmarkets, powiedział, że opóźnienia w projektach takich jak Quantumscape wspierany przez Volkswagena podkopały zaufanie rynku, podczas gdy główni producenci akumulatorów, tacy jak CATL i BYD, dokonują przełomów, wprowadzając nowe akumulatory litowo-jonowo-fosforanowe (LFP) i systemy superszybkiego ładowania.

W kwietniu firma CATL ogłosiła, że udało jej się opracować akumulator LFP, który może wydłużyć zasięg pojazdu o 520 km po zaledwie 5 minutach ładowania. Wcześniej firma BYD ogłosiła również własny, superszybki system ładowania, który w krótkim czasie znacząco wydłuża zasięg pojazdów elektrycznych.

Mimo sceptycyzmu większość ekspertów zgadza się, że baterie ze stałym elektrolitem odegrają ważną rolę w przyszłości pojazdów elektrycznych, zwłaszcza w kontekście coraz pilniejszej potrzeby zwiększenia wydajności i optymalizacji kosztów produkcji.

Obserwatorzy przewidują, że pierwsze zastosowania baterii ze stałym elektrolitem na ograniczoną skalę na rynku mogą pojawić się między 2027 a początkiem lat 30. XXI wieku, głównie w pojazdach wysokiej klasy lub w testach inżynieryjnych. Rozszerzenie produkcji na masową skalę będzie zależało od możliwości obniżenia kosztów, poprawy trwałości oraz akceptacji na globalnym rynku konsumenckim.

Komentarz (0)