A BYD szilárd állapotú akkumulátora az elektromosautókban
A BYD szilárd állapotú akkumulátora a közelgő időszakban
A BYD, az egyik világvezető kínai elektromosautó-gyártó, hamarosan gyakorlatban is bemutatja szilárd állapotú akkumulátor-technológiáját. Stella Li, a vállalat ügyvezető alelnöke egy spanyolországi interjúban erősítette meg, hogy a jövő évben legalább egy olyan modell kerül bemutatásra, amely ezt az innovatív akkumulátor-típust tartalmazza. Ez az ígéret azonban még nem jelenti a széles körű forgalmazás kezdetét, csupán a technológia gyakorlati megvalósításának egy korai szakaszáról van szó.
Mi is az a szilárd állapotú akkumulátor
A szilárd állapotú akkumulátor egy következő generációs energiatárolási technológia, amely alapvetően különbözik a jelenleg autókban használt folyadék elektrolit alapú lítium-ion akkumulátoroktól. Szokásos akkumulátorokban a pozitív és negatív sark között egy folyadék közeg közvetíti az elektromos töltést. A szilárd állapotú rendszerekben ezt a folyadékot egy kemény, szilárd anyag helyettesíti, amely számos előnyt kínál.
A szilárd elektrolit használata potenciálisan nagyobb energiasűrűséget, hosszabb élettartamot, magasabb működési biztonságot és gyorsabb töltést tesz lehetővé. Ezen túlmenően a szilárd rendszerek kisebb helyet foglalnak el, amely lehetőséget ad a járművek tervezésének továbbfejlesztésére.
A BYD technológiai előrehaladása
Stella Li kijelentette, hogy a BYD kutatási és fejlesztési osztálya az összes modern akkumulátor-technológiát aktívan tanulmányozza. A szilárd állapotú akkumulátorok terén a vállalat vezető pozícióban van mind a tudományos kutatásban, mind a gyakorlati alkalmazási lehetőségekben. A BYD akkumulátor-üzletágaként ismert FinDreams egy szulfid alapú megközelítést követ, amely olyan vegyületeket használ, mint a lítium-foszfor-szulfid-klórid kombinációja.
A korai prototípusok körülbelül 20 ampérórás és 60 ampérórás kapacitást értek el, olyan célokkal, hogy az energiasűrűség megközelítse a 400 wattóra kilogrammonként értékeket. Ez figyelemreméltó laboratóriumi eredmény, azonban az egy cella szintjén elért teljesítmény nem azonos azzal, amit egy teljes, járműbe szerelt akkumulátor-csomag nyújthat.
Mérnöki kihívások a gyakorlatban
Bár a szulfid alapú elektrolit kiváló elektromos vezetőképességet mutat, az autóban való megvalósítás sok akadályba ütközik. A legfontosabb problémák között szerepelnek:
- Az elektródák tágulása és zsugorodása során az érintkező felületek elveszíthetik a szoros kapcsolatot, amely az akkumulátor ellenállásának és töltéstartási képességének romlásához vezet
- Bizonyos szulfid alapú szerkezeteknek mechanikai nyomást kell fenntartaniuk, amely összetett csomagolási és szabályozási igényeket támasztanak
- Az autóban működő akkumulátornak döntenie kell a rezgésekkel, hőmérséklet-ingadozásokkal és számos töltési-töltésvesztési ciklussal
- A gyártási folyamat során a hagyományos nedves elektróda-feldolgozás nem használható, mivel a szulfid-elektrolit reakcióba léphet az oldószerekkel
A szulfid-elektrolit egy további biztonsági kérdést is felvet: nedvesség hatására hidrogén-szulfid gáz keletkezhet. Ez azt jelenti, hogy a gyártás és a járműben történő működés során szigorú nedvességvédelmet kell biztosítani.
A gyártási kontinuum problémája
A BYD és partnerei által alapított FinDreams szervezet száraz elektróda-feldolgozási eljárások felé fordult, amelyek egy szintetikus polimer alapú módszert alkalmaznak. Az otthoni felszerelés-szállítók segítségével próbalejátszásokat valósítanak meg, de a nagyüzemi termelésre való átmenet egy teljesen külön mérnöki feladat. A szulfid alapú prekurzor anyagok jelenleg még tízszer-harmincszor drágábbak, mint a hagyományos folyadék-elektrolit anyagok, ami jelentős terhet ró az akkumulátor gazdaságosságára és a gyártás felskalázódására.
A piaci bevezetés hosszú útja
Bár a BYD deklarál egy bemutatási modellt a közeljövőre, az igazi termelési ütemterv sokkal hosszabb időhorizontra nyúlik. A FinDreams akkumulátor-technológiai főigazgatójának kijelentése szerint körülbelül ezer járműből álló kisméretű próbasorozat lehetséges 2027 körül, míg a nagyszabású kereskedelmi termelés körül 2030-at jelölnek meg.
Az első alkalmazások valószínűleg a prémium kategóriás modellek között jelennek meg, mint a BYD Yangwang illetve a Denza flotta csúcsmodelljei, ahol a korai szilárd állapotú technológia magasabb költsége könnyebben felszívható.
Globális verseny és kormányzati támogatás
A BYD nem egyedül dolgozik ezen a technológián. A Toyota 2027–2028 körüli piaci bevezetést tervez az Idemitsu Kosannal való együttműködésben, míg a Samsung SDI 2027-re célozza a nagyszabású gyártást. Ezek az időpontok nem jelzik egyértelműen, hogy melyik vállalat jár előre, hiszen az igazi kihívás a laboratóriumi fejlesztésből és próbajáratokból az önálló, nagy volumenű gyártásba való átmenet.
A BYD szilárd állapotú fejlesztéseihez kormányzati támogatás is kapcsolódik, egy kínai innovációs platform révén, amely mintegy 830 millió dollár nagyságú állami kutatás-fejlesztési programhoz kötődik.
A jövőkép: egymás mellett működés az új és régi között
A BYD szóvivői szerint a hagyományos folyadék lítium-ion akkumulátorok és az össz-szilárd állapotú rendszerek még tizenöt–húsz éven keresztül egymás mellett működhetnek. Ez arra utal, hogy az átmenet fokozatos lesz, nem pedig gyors bevezetésű. A jövő évi bemutatási modell tehát csupán egy mérföldkő a hosszú fejlesztési úton, nem pedig az azonnali piaci fordulat.
Kapcsolódó elektromos autós tartalmak
További friss elektromos autós hírek és hasznos információk találhatók az Elektromosautó.hu oldalán. Érdemes megnézni az autós hírek rovatot és a további híreinket is.
Csatlakozz a közösséghez: Facebook csoportunkban aktív vita folyik az elektromos autózásról. Kövesd az Elektromosautó.hu Facebook oldalát és az Instagram oldalunkat is a legfrissebb EV hírekért!