Nissan ASSB 2028: Akumulatory półprzewodnikowe o podwójnym zasięgu i szybkim ładowaniu

Nissan poinformował, że jego prototypowe ogniwo akumulatorowe w całości wykonane ze stali nierdzewnej (ASSB) osiągnęło cele wydajnościowe wymagane do wprowadzenia na rynek, w tym dwukrotnie większą gęstość energii w przeliczeniu na objętość oraz możliwość przyjęcia wyższej mocy ładowania, co skraca czas ładowania o jedną trzecią w porównaniu z obecnymi akumulatorami litowo-jonowymi. Firma planuje rozpoczęcie jego masowej produkcji w roku fiskalnym 2028.

samochód, samochód elektryczny, ev, nissan, bateria, akumulator samochodu elektrycznego, bateria RAN, assb, LiCAP Technologies, Chiny, Ameryka, Japonia, Japonia anh 1

ASSB firmy Nissan: Krok naprzód w zakresie osiągów i jego znaczenie dla pojazdów elektrycznych

W porównaniu z konwencjonalnymi akumulatorami litowo-jonowymi, akumulatory ASSB Nissana charakteryzują się dwukrotnie większą gęstością energii przy tej samej objętości. Pozwala to pojazdom elektrycznym na dłuższe podróże bez konieczności zwiększania rozmiaru akumulatora. Dzięki wyższej mocy ładowania szacuje się, że czas ładowania skróci się o jedną trzecią, co z pewnością przełoży się na poprawę komfortu użytkowania i skrócenie czasu oczekiwania na stacjach ładowania.

Nissan planuje wprowadzenie prototypu ASSB na rynek w 2022 roku i utrzymanie planu komercjalizacji na rok fiskalny 2028. Osiągnięcie przez ogniwa docelowej wydajności stanowi ważny krok w kierunku przejścia do produkcji na dużą skalę.

Dlaczego baterie ze stałym elektrolitem są korzystne?

ASSB wykorzystuje stały elektrolit zamiast ciekłego roztworu, co eliminuje wiele niepożądanych reakcji ubocznych i utrzymuje stabilność w wysokich temperaturach. Taka architektura rozszerza możliwości doboru materiałów dla katody/anody, ułatwiając inżynierom optymalizację ogólnej wydajności, w tym gęstości energetycznej, bezpieczeństwa i trwałości.

Suche elektrody i rola technologii LiCAP

Aby osiągnąć poprawę wydajności, Nissan współpracuje z firmą LiCAP Technologies (USA) w zakresie technologii elektrod. Koncentruje się ona na procesie „suchej elektrody”, który eliminuje etap suszenia w produkcji – etap energochłonny i kosztowny. To podejście ma potencjał redukcji kosztów i emisji, ale wymaga precyzyjnej kontroli procesu.

LiCAP zapewnia włókniste spoiwo dla katody, umożliwiając jonom efektywniejszy ruch bez zakrywania powierzchni materiału aktywnego. W rezultacie powstaje wysokiej jakości elektroda – kluczowy czynnik dla osiągnięcia doskonałej wydajności w bateriach półprzewodnikowych.

Od ogniwa do gotowej baterii: plan działania na rzecz produkcji masowej

Firma LiCAP nie ma doświadczenia w obsłudze linii produkcyjnej na dużą skalę, natomiast Nissan poinformował, że od stycznia tego roku prowadzi linię pilotażową, aby udoskonalić technologię produkcji masowej. Kolejnym celem jest przejście z produkcji pojedynczych ogniw na produkcję kompletnych akumulatorów, co zapewni powtarzalność jakości i wydajności, aby sprostać wymaganiom branży motoryzacyjnej.

Oprócz skrócenia czasu ładowania i zwiększenia zasięgu Nissan zamierza obniżyć koszty do 75 USD/kWh – czyli o około 30% w stosunku do średniej światowej do 2024 roku. Jeśli cel ten zostanie osiągnięty, ASSB może sprawić, że pojazdy elektryczne o dużym zasięgu i krótkim czasie ładowania staną się bardziej konkurencyjne cenowo.

Dynamika łańcucha dostaw i konkurencja technologiczna

Japońscy producenci samochodów zwiększają inwestycje, aby zmniejszyć zależność od dostaw akumulatorów z Chin, które posiadają około 70% udziału w globalnym rynku. Zgodnie z ogłoszonym planem działania: Toyota współpracuje z Idemitsu Kosan i planuje masową produkcję akumulatorów ze stałym elektrolitem już w roku fiskalnym 2027; Honda inwestuje 43 miliardy jenów (281 milionów dolarów) w budowę jednej z największych linii ASSB, której komercjalizacja planowana jest na koniec dekady.

Poza Japonią rywalizacja jest zacięta: w USA QuantumScape (we współpracy z Volkswagenem) planuje rozpocząć masową produkcję w 2026 r. z roczną wydajnością 5 GWh; w Chinach SAIC Motor zamierza wprowadzić na rynek baterie ze stałym elektrolitem już w przyszłym roku.

Potencjalny wpływ na produkty EV

Wysoka gęstość energii ASSB pozwala producentom na zmniejszenie rozmiaru lub zachowanie dotychczasowego rozmiaru, co pozwala na znaczne zwiększenie zasięgu. Wysoka moc ładowania optymalizuje czas ładowania, otwierając możliwość projektowania prostszych systemów szybkiego ładowania w pojazdach. Przy docelowym koszcie 75 USD/kWh, ASSB może również poprawić strukturę cen popularnych modeli pojazdów elektrycznych.

Jednak, aby wdrożyć tę technologię na skalę przemysłową, konieczne jest pokonanie kilku wyzwań produkcyjnych: jednorodności suchej elektrody w dużym formacie, granicy faz między elektrodą stałą a elektrolitem oraz trwałości cyklicznej. Linia pilotażowa, którą Nissan prowadzi od stycznia, jest niezbędnym przygotowaniem do rozwiązania problemu skali.

Tabela podsumowująca kluczowe cele i postępy

Kategoria	Informacja
Status komórki	Osiągnij cele wydajnościowe wymagane do komercjalizacji
Gęstość energii	Dwukrotnie większa pojemność przy tej samej objętości (w porównaniu do akumulatorów litowo-jonowych)
Czas ładowania	Około jednej trzeciej baterii litowo-jonowych
Proces produkcyjny	Elektroda sucha; współpraca technologiczna z LiCAP Technologies
Cel kosztów	75 USD/kWh
Plan produkcji	Rok fiskalny 2028; uruchomienie linii pilotażowej od stycznia

Wnioski: Krok w kierunku następnej generacji pojazdów elektrycznych z szybkim ładowaniem i dużym zasięgiem

Dzięki walidacji ogniw ASSB spełniających swoje cele wydajnościowe, Nissan jest o krok bliżej do komercjalizacji w roku fiskalnym 2028. Połączenie stałego elektrolitu i procesu suchej elektrody – wraz z wykorzystaniem materiałów LiCAP – pozwala firmie jednocześnie osiągnąć trzy ważne cele: duży zasięg, szybkie ładowanie i konkurencyjną cenę. W obliczu zaostrzającej się globalnej konkurencji, zdolność do przejścia od prototypowych ogniw do akumulatorów produkowanych masowo będzie kluczowa dla szybkości, z jaką pojazdy elektryczne wyposażone w ASSB trafią na rynek.

Źródło: https://baonghean.vn/nissan-assb-2028-pin-the-ran-tang-gap-doi-tam-sac-nhanh-10309656.html