W obecnym czasie rynek baterii do pojazdów elektrycznych zmienia się bardzo dynamicznie. Większość liczących się producentów stale wprowadza ulepszenia i przepowiada dalsze rewolucyjne zmiany oraz rozwój nowych technologii magazynowania energii w samochodach EV. Takie działania zwiększają skłonność Klientów do zakupu pojazdów elektrycznych. Można więc zdecydowanie stwierdzić, że udział w sprzedaży samochodów EV będzie rósł w ciągu najbliższych lat.
Co się zmienia i co jest planowane?
Znana nam obecnie bateria jest istotnym element budowy samochodów elektrycznych. Składa się z pakietów wielu zintegrowanych ogniw, magazynujących energię. Baterie różnią się od siebie. Zarówno budową, jak i nominalnymi parametrami wyjściowymi tj. (np. moc znamionowa, maks. moc ładowania czy pojemność), a także cyklem życia, masą własną, czy składem chemicznym.
Aktualnie większość producentów wykorzystuje ogniwa litowo-jonowe. To rozwiązanie zapewnia kilkaset kilometrów zasięgu na jednym ładowaniu oraz dzięki swojej popularności, umiarkowaną cenę. Jest to technologia dogłębnie przebadana i znana nie tylko z doświadczeń rynku samochodowego, ale przede wszystkim z mobilnych urządzeń elektronicznych tj. smartfony, laptopy, tablety.
Aktualnie producenci samochodów EV najczęściej korzystają z poniższych pięciu typów baterii litowo-jonowych:
- NCA – Litowo-kobaltowo-aluminiowe
- NMC – Litowo-niklowo-kobaltowo-manganowe
- LMO – Litowo-manganowe
- LFP – Litowo- żelazowo-fosforanowe
- LPO – Litowo – polimerowe.
Spośród powyższych rodzajów w produkcji samochodów elektrycznych najczęściej stosowane są akumulatory litowo-niklowo-kobaltowo-manganowe. Ten typ baterii charakteryzuje się dość wysoką wydajnością, bezpieczeństwem użytkowania oraz niewielkimi rozmiarami.
Jednak moim zdaniem na uwagę zasługują akumulatory LPO, stosowane między innymi w samochodach marki KIA czy Hyundai. Baterie litowo-polimerowe charakteryzuje m.in: wysoka gęstość energii, odporność na ładowanie dużą mocą, niskie ryzyko pożaru, niska masa, wysoka wydajność prądowa, wysoka stabilność temperaturowa i gęstość energetyczna. Baterie litowo-polimerowe na chwilę obecną gwarantują optymalne właściwości i komfort użytkowania pojazdów zasilanych tą technologią.
Jeszcze ciekawiej wygląda sytuacja z bateriami wykorzystywanymi w produkcji samochodów elektrycznych marki Tesla. Producent stosuje trzy typy baterii: NCA, LFP, NCM. Rodzaj użytej baterii zależy od masy pojazdu oraz oczekiwanych parametrów tj. moc znamionowa, zasięg, wielkość czy masa pojazdu. W samochodach tej marki zastosowane akumulatory gwarantują wysoką sprawność systemu magazynowania energii i zasilania pojazdu. Wkrótce na rynku pojawią się baterie oparte o nowoczesne technologie materiałowe.
Innowacyjny akumulator firmy SALD – ponad 1000 km zasięgu i ładowanie w 15 minut
Technologia SALD, tworzona we współpracy ośrodków z Niemiec i Holandii, ma zapewnić pojazdom elektrycznym trzykrotnie większy zasięg niż przy stosowaniu obecnej technologii. Dodatkowo znacznie skróci się czas ładowania (-70%). Co ciekawe, bateria wykazuje bardzo wysoką sprawność energetyczną i dużą stabilność pracy. Nawet w zmiennych warunkach eksploatacyjnych, przy dynamicznym, sportowym stylu jazdy i włączonej klimatyzacji lub ogrzewaniu, akumulator po przejechaniu 1000 km utrzymuje naładowanie na poziomie 25%.
Bateria typu SALD (Spatial Atom Layer Deposition) jest rozwinięciem technologii używanej w akumulatorach jonowo-litowych. Różnica tkwi w konstrukcji i wykorzystanych materiałach do budowy ogniw, w których zastosowano technologię nakładania ultra cienkiej trójwymiarowej powłoki - warstwy atomowej, poprawiającej przepływ jonów między anodą i katodą. Technologia SALD znajdzie zastosowanie w bateriach z ciekłym, jak i stałym elektrolitem SSB.
Baterie ze stałym elektrolitem - typ SSB (Solid-State Battery), uważone są za kolejny krok w rozwoju nowoczesnych i efektywnych systemów zasilania pojazdów elektrycznych. Obecnie wiele koncernów samochodowych pracuje nad wdrożeniem do produkcji seryjnej baterii wykorzystujących środowisko stałego elektrolitu m.in. Toyota i Renault. Również producenci pojazdów użytkowych LCV/CV planują wkrótce stosować tę technologię.
Podsumowując powyższe rozważania, należy zauważyć, że aktualnie na rynku akumulatorów do zasilania pojazdów elektrycznych obserwujemy bardzo dynamiczny rozwój nowych technologii.
Prace rozwojowe prowadzone przez koncerny samochodowe dążą do stworzenia ogniw bateryjnych charakteryzujących się wysoką sprawnością energetyczną, dużym bezpieczeństwem użytkowania oraz niskimi kosztami produkcji. Warto zaznaczyć, że wybierając odpowiedni dla siebie model samochodu elektrycznego, należy zwrócić uwagę nie tylko na pojemność baterii ale również, na możliwość szybkiego naładowania baterii z wykorzystaniem ładowarek wysokiej mocy. Eksperci rynku EV przewidują, że już za kilka lat długodystansowa podróż samochodem elektrycznym będzie możliwa i nie zajmie więcej czasu niż tradycyjnym samochodem spalinowym.
Autor: Tomasz Piekarski
