Elektromobilių pramonė jau daugelį metų laukia esminio šuolio, kurį žada kietojo kūno baterijos . Ši technologija, kuri pakeičia skystą elektrolitą kieta medžiaga, pasižymi daug didesniu energijos tankiu, didesniu saugumu ir trumpesniu įkrovimo laiku. Tačiau didelio masto gamyba išlieka neišspręstu iššūkiu.
Dabar keli Kinijos gamintojai nustatė šio paleidimo datas. „Geely Holding“ patvirtino, kad 2027 m. pradės bandomuosius savo kietojo kūno akumuliatorių, kurių energijos tankis sieks 500 Wh/kg ir leis nuvažiuoti daugiau nei 1.000 kilometrų, diegimus. CATL ir BYD taip pat paskelbė apie eksperimentines gamybos programas tais pačiais metais, o „LG Energy Solution“ perspėja, kad masinė gamyba užtruks dar ilgiau.
„Geely“ lažinasi dėl 500 Wh/kg ir daugiau nei 1.000 km nuvažiuojamo atstumo.
Kinijos konglomeratas „Geely Holding“ žengė reikšmingą žingsnį į priekį kietojo kūno akumuliatorių lenktynėse. Bendrovė patvirtino, kad jau pradėjo naujos kartos elementų realiomis sąlygomis patvirtinimą ir kad bandomasis diegimas jos transporto priemonėse planuojamas 2027 m. Technologija pasieks iki 500 Wh/kg energijos tankį, beveik dvigubai didesnį nei dabartinių skystųjų „auksinių plytų“ akumuliatorių 250 Wh/kg.
„Geely“ teigimu, šis skaičius leis jos elektromobiliams vienu įkrovimu nuvažiuoti daugiau nei 1.000 kilometrų – atstumą, panašų į dyzelinio automobilio nuvažiuojamą atstumą. Be to, bendrovė teigia, kad šių baterijų tarnavimo laikas gali siekti iki milijono kilometrų, o tai ypač aktualu profesionaliems automobilių parkams ir daug ridos naudojantiems vartotojams.
Šis kūrimas nebuvo vieno žmogaus pastangos. „Geely“ atskleidė, kad „Dow Chemical“ veikia kaip partnerė medžiagų kūrimo srityje, prisidėdama prie kietojo kūno ląstelių klijų, kurie išlieka stabilūs esant temperatūros diapazonui nuo -40 °C iki 120 °C. Šis terminis stabilumas yra labai svarbus siekiant užtikrinti veikimą ekstremaliomis klimato sąlygomis, o tai yra vienas iš pagrindinių šios technologijos iššūkių.
CATL, BYD ir kiti gigantai taip pat siekia, kad 2027 m.
„Geely“ šiose lenktynėse nėra vienintelė. Didžiausia pasaulyje akumuliatorių gamintoja CATL ir antra pagal dydį bendrovė BYD patvirtino savo atitinkamas eksperimentinės gamybos programas 2027 metams. Trečia pagal dydį Kinijos gamintoja CALB taip pat numato tais metais atlikti elektromobilių bandymus, o industrializacija bus vykdoma etapais nuo 2030 iki 2032 m. „Volkswagen“ remiama „Gotion High-Tech“ kuria 350 Wh/kg elementus ir planuoja kitais metais atlikti kelių bandymus, o komercinė gamyba – nuo 2029 iki 2030 m.
„Farasis Energy“, remiama „Mercedes-Benz“, tikisi, kad transporto priemonių patvirtinimas bus atliktas 2027 m., o didelio masto gamyba – 2030 m. „EVE Energy“ stato ant sieros elementų, kurių tankis sieks iki 350 Wh/kg ir 800 Wh/l, o antrosios kartos, planuojamos 2028 m., akumuliatoriai pasieks 1 000 Wh/l. Net „Dreame“, žinoma dėl savo dulkių siurblių, įsitraukė į kovą su akumuliatoriumi, kurio talpa viršija 450 Wh/kg, ir planuoja nedidelius tiekimus 2026 m.
Pramonės koncentracija yra milžiniška: CATL kontroliuoja apie 42,9 % Kinijos rinkos, BYD – 19,5 %, o kartu su CALB ir „Gotion“ jos sudaro daugiau nei 75 % šalies produkcijos. Tai paaiškina, kodėl 2027 m. tapo pagrindine data nustatant, kurios technologijos iš laboratorijos persikels į kelius.
„LG Energy Solution“ įspėja: didelio masto gamyba yra pagrindinė kliūtis
Tačiau ne visos naujienos yra optimistinės. Robertas Lee, „LG Energy Solutions“ (LGES) Šiaurės Amerikos prezidentas, atvirai pasakė: „Kietojo kūno diskų problema yra didelio masto gamyba.“ Susitikime su žurnalistais naujoje gamykloje Lansing mieste, Mičigane, Lee paaiškino, kad didelis energijos tankis gerai veikia mažuose formatuose, tačiau „jei gaminami labai dideli formatai, dauguma įmonių susiduria su sunkumais“.
Pasak Lee, kietojo kūno baterijas išmaniuosiuose telefonuose greičiausiai pamatysime „dešimtmečiu anksčiau, nei jas pamatysime elektriniuose automobiliuose“. Šis įspėjimas prieštarauja Kinijos gamintojų terminams, tačiau nėra prieštaringas: 2027 m. bandomasis diegimas nereiškia masinės gamybos. CATL prezidentas Robinas Zengas pripažino, kad jų kietojo kūno baterijos yra 4 lygyje iš 9 balų technologinio pasirengimo lygio (TRL), o tai reiškia, kad jie vis dar dirba su dalinio mastelio prototipais.
Tuo tarpu LGES daugiausia dėmesio skiria dabartinių ličio jonų akumuliatorių tobulinimui, kurdama naujus ličio-mangano prisotintus (LMR) elementus, kurie sumažins nikelio ir kobalto naudojimą, bei cilindrinius 46 serijos elementus, kuriuos būtų galima įkrauti maždaug per 10 minučių. Bendrovė taip pat tiria natrio akumuliatorius, skirtus stacionariam energijos kaupimui.
Europa taip pat juda į priekį, bet atsargiau.
Europoje ši technologija jau žengė pirmuosius žingsnius. Praėjusiais metais „Mercedes-Benz“ su EQS prototipu, aprūpintu „Factorial Energy“ sukurta kietojo kūno baterija, nuvažiavo 1.200 kilometrų. BMW įrengė visiškai kietojo kūno bateriją iš „Solid Power“ eksperimentiniame „i7“, o „Stellantis“ testuoja pusiau kietojo kūno sprendimą elektriniame „Dodge Charger Daytona“. Prancūzijos bendrovė „Blue Solutions“ šiuo metu yra pažangiausia gamintoja žemyne, turinti 25 GWh gigafabriką Prancūzijoje ir bandomąsias gamybos linijas.
Tačiau didelio masto gamyba nenumatoma iki 2030 m. Priklausomybė nuo Kinijos dėl žaliavų ir strateginių komponentų, kartu su didelėmis pramonės transformacijos sąnaudomis, apsunkina Europos gamintojų padėtį. Nepaisant to, lenktynės tęsiasi, o 2027-ieji bus svarbūs metai, siekiant pamatyti, ar pažadai taps realybe.
Kietojo kūno akumuliatorių atsiradimas nebus greitas ar plačiai paplitęs. Pirmieji automobiliai su šia technologija pasirodys mažomis serijomis ir bandomuosiuose modeliuose, o prekybos salonuose juos pamatysime tik dešimtmečio pabaigoje. Tuo tarpu dabartinės ličio jonų baterijos toliau tobulėja, ir vartotojai gali būti ramūs: perėjimas bus laipsniškas, tačiau elektromobilių ateitis rodo, kad jie bus efektyvesni, saugesni ir su tokiais atstumais, kurie pagaliau panaikins nerimą dėl įkrovimo.