Az elektromos autózás terjedésének egyik legnagyobb gátját az akkumulátorok fizikai és kémiai korlátai jelentik, nem véletlen, hogy a technológiai dominanciáért folytatott verseny a gyártási volumen növelése felől az anyagtudomány irányába tolódott el. Ennek mérföldköve a kínai Nankaj Egyetem bejelentése: a kutatóik egy olyan fluoralapú, lítium-fém félszilárdtest-elektrolitot fejlesztettek ki, amely eddig nem látott mértékben megemeli a cellák teljesítményét.

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

Ez az érték ma kilogrammonként jellemzően 300 wattóra körül mozog, ám ezt a kínai fejlesztés 700-ra képes növelni.

Vagyis a mostani 500-600 kilométeres elektromos hatótávolság azonos fizikai méret és tömeg mellett legalább a háromszorosára nőhet, bőven átlépve az 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 jelentősen, akár 40 százalékkal csökkenhet, a sűrűsödő folyadékkomponensek miatt a töltési idejük pedig a háromszorosára nőhet.

Az új, fluoralapú félszilárdtestrendszer azonban 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

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

Rövidesen gyártásban a korábbi fejlesztés

A Nankaj Egyetemen Csen Csün professzor kutatócsoportja egy kétlépcsős áttörést ért el: a korábbi fejlesztésük az ez év végén tömeggyártásba kerülő 500 Wh/kg-os félszilárdtestakku. Ez már 1000 kilométer feletti hatótávot tesz lehetővé, míg a legújabb, 700 Wh/kg-os fluoralapú fejlesztésük a jövő technológiája.

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

Lépéskényszerben a riválisok

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

Kína lépéselőnye tehát ma már a legmodernebb technológiák piacra vitelének sebességében is megmutatkozik, ráadásul ez az eddig kiépült globális ellátási láncokat is fenyegeti.

Az ipar jelenleg nagyrészt a lítium-vas-foszfát 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 kényszerhelyzetbe hozza az európai autóipari ökoszisztémát is, ugyanis a jövőben a globális versenyképességet a felépített csarnokok méretén túl a szellemi tulajdon és a magasabb hozzáadott értékű kutatás-fejlesztési kompetenciák birtoklása határozza meg.

Eközben nálunk egy olyan technológiai ugrás készülődik, amely 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.

Kiemelt illusztráció: Freepik

Kapcsolódó: