Toyota: Revolučné batérie sú vraj za rohom

Batérie s tuhým elektrolytom by chcela Toyota nasadiť do série už o dva roky! Majú užasnú kapacitu, ale rovnako omračujúcu cenu. Japonci však novej technológii veria.

15.06.2021 12:00
60
Toyota chystá veľkú rodinu elektromobilov bZ.... Foto: Toyota
Toyota BZ - 2021 Toyota chystá veľkú rodinu elektromobilov bZ. Niektoré z nich by už mohli používať prelomové batérie s tuhým elektrolytom

Toyota je lídrom v oblasti elektrifikácie, hoci zatiaľ s výnimkou Lexusu UX 300e neponúka žiaden čistý elektromobil. To sa však zakrátko zmení s príchodom celej rodiny batériových vozidiel s logom bZ. Do roku 2025 ich má byť celkom 14. A je možné, že niektoré z nich použijú revolučné batérie s tuhým elektrolytom. Tie by mali zbaviť čisto elektrických áut ich najväčších nevýhod – krátkeho dojazdu, vysokej hmotnosti, dlhého nabíjania a tepelnej nestálosti. Toyota svojím postojom akoby chcela preskočiť fázu li-ion akumulátorov, ktoré sú súčasným štandardom vo svete elektromobilov.

Chce to veľkú zmenu

Tvrdí, že na to, aby sa stali elektromobily konkurencieschopné, potrebujú práve technologický prielom v oblasti batérií. A verí tým s tuhým elektrolytom, takzvaným solid-state batériám, ktoré budú podľa nej o pár rokov rovnako bežné ako súčasné li-ion akumulátory. Toyota skúma túto technológiu už od roku 2012 a dostala s ňou naozaj ďaleko. Registrovaných má v tejto súvislosti už viac ako 1 500 patentov. K najdôležitejším výhodám patrí kratší čas nabíjania a vyššia hustota energie, ktorá umožňuje zvýšiť dojazd elektrických áut na úroveň áut so spaľovacími motormi.

Toyota bZ4X Concept - 2021 Čítajte viac Toyota bZ4X: Z tohto konceptu bude sériový elektromobil. Je začiatkom lavíny

Toyota však jedným dychom dodáva, že kým sa to stane, musia vedci vyriešiť ešte niekoľko problémov. Technológia totiž ešte nedosiahla takú úroveň, aby bolo možné začať s masovou výrobou. Solid-state batérie sú založené na pevnom elektrolyte, ktorý nahrádza tekutý elektrolyt alebo polymérny gél v lítium-iónových batériách. Princíp fungovania obidvoch typov je v zásade rovnaký. Katóda a anóda sú oddelené elektrolytom, cez ktorý prechádzajú nabité ióny. Keď sa na anóde uvoľní energia, príde k oxidačnému procesu, pri ktorom sa uvoľnia elektróny. Ich pohyb vytvára prúd.

Rýchle nabíjanie aj väčší dojazd

Zásadný rozdiel je v tom, že batérie s pevným elektrolytom môžu mať dvakrát až osemkrát vyššiu hustotu energie. Zároveň je v ich prípade omnoho menšie riziko vzplanutia, keďže generujú o 70 až 80 percent menej tepla a dokonca nevyužívajú toxické látky. Ďalšími výhodami sú rýchlejšie nabíjanie, dlhšia životnosť a vyššie napätie. Toyota tvrdí, že jej nové batérie s pevným elektrolytom poskytnú reálny dojazd až 500 km, teda dvojnásobok v porovnaní s tradičnou lítium-iónovou batériou. Pričom sa nabijú sa za 10 minút. Premiéra pritom nemá byť ďaleko.

Batéria  solid-state môže maž až osemnásobne... Foto: Toyota
Batéria - solid-state Batéria solid-state môže maž až osemnásobne vyššiu energetickú hustotu. To znamená ohromné predĺženie dojazdu alebo zníženie hmotnosti.

Prvým elektromobilom Toyoty s takouto batériou bude sériové SUV postavené na novej platforme e-TNGA. Produkčnú verziu máme očakávať okolo roku 2023 až 2024. Toyota už pracuje na technológiách masovej výroby nového typu batérií a organizuje celý dodávateľský reťazec. Napríklad spoločnosť Mitsui Minings čoskoro spustí pilotný závod na výrobu pevných elektrolytov pre batérie. Od budúceho roka bude mať výrobnú kapacitu desiatok ton pevných elektrolytov ročne, čo by stačilo na pokrytie objednávok pre potreby prototypov takýchto elektromobilov.

Problémy sa už riešia

Revolučné batérie majú však aj svojue odvrátené stránky. Prvou sú vysoké výrobné náklady. Len na ilustráciu, v roku 2012 stál jeden článok s pevným elektrolytom (20 Ah) približne 100 000 dolárov, pričom elektromobil ich potrebuje tisíc. Toyote sa však už podarilo náklady výrazne znížiť, hoci zatiaľ nepovedala o koľko. Druhým problémom je slabá odolnosť voči nízkym teplotám a tretím strata kapacity v dôsledku tvorby dendritov. Sú to štruktúry pripomínajúce ihly, ktoré sa počas nabíjania vytvárajú na anóde. Postupom času sa dendrity zväčšujú a poškodzujú batériu. Tento problém však vraj vedci už vyriešili.

Toyota Land Cruiser 300 - 2021 Čítajte viac Toyota Land Cruiser 300: Legenda terénu prišla o osem valcov. Ušetrí však 10 %

Na vývoji batérií s pevným elektrolytom pracuje mnoho výskumných centier a spoločností nielen z automobilového, ale aj technologického priemyslu. Analytici odhadujú, že nový typ batérií ovládne trh o necelých päť rokov. Súčasne sa však aj lítium-iónové batérie s tekutým alebo gélovým elektrolytom stávajú stále lacnejšími a efektívnejšími. Od roku 2010 do roku 2020 klesli ich ceny o 88 %. Takže ani tie ešte nepovedali posledné slovo. Dá sa predpokladať, že solid-state akumulátory sa tak kvôli cene presadia najprv v prémiových elektromobiloch, a až keď klesnú ich výrobné náklady, zamieria do nižších segmentov.

© AUTORSKÉ PRÁVA VYHRADENÉ

Čítajte Pravdu bez reklamy

Svižnejší web a články bez rušenia. Žiadne reklamy iba za 1,50 € mesačne.

Pravda bez reklamy
60 debata chyba
Viac na túto tému: #Toyota #solid-state #batérie s tuhým elektrolytom
Články podľa značiek