Így működik a BlueSolutions szilárdtest akkuja

Az akkumulátor technológiában régen várják az áttörést, ami a többség számára a nagy hatótávú és villámgyorsan tölthető elektromos autók eljövetelét jelenti. A szilárdtest akkumulátor az egyik ilyen reményteli fejlesztési irány. A megoldás legfontosabb előnye a folyékony elektrolit elhagyása, amely nem csak a gyártási költségek jelentős csökkentése miatt előnyös, de ha nincs folyékony elektrolit, az szivárogni sem tud egy balesetnél, így megszűnik a tűz- és robbanásveszély is, azaz jóval biztonságosabb akkumulátorok készíthetők.

Már a Tesla akkumulátor napon is sokan reménykedtek egy ilyen megoldás bejelentésével, helyette be kellett érnünk a hagyományos, folyékony elektrolitos lítium-ion akkuk továbbfejlesztett, nagyobb energiasűrűségű, kevésbé melegedő fül nélküli változatával, amely nagyobb, a korábbi ceruzaelemeknél valamivel nagyobb méretű cellák helyett nagyjából wc-papír guriga méretben is gyártható.

Roadrunner 4680 – minden amit megtudtunk a Tesla új aksijáról

Mindeközben szeptemberben a Mercedes-Benz bejelentette, hogy piacra dobja az e-Citaro tisztán elektromos buszok csuklós változatát, amely szilárdtest akkuval is megrendelhető. A bejelentés két szempontból is nagyon meglepő volt. Egyrészt nem hallottunk még arról, hogy a szilárdtest akkumulátorok a laboratóriumból elérkeztek a sorozatgyártásra kész állapotba. Másrészt, ha a Mercedes elérte ezt a komoly áttörést, akkor valami nagyobb tűzijátékra számítottunk, mint egy fél mondat a csuklós villanybuszról szóló sajtóközleményben.

Némi utánajárással megtudtuk, hogy bár nincs szó félreértésről, kétségtelenül szilárdtest akkumulátor kerül az új buszokba, ez azonban még nem az a csoda-akku, amit sokan várnak. Az e-Citaro G buszba a francia Bollaré csoport BlueSolutions LMP (lítium-metál-polimer) akkuja kerül. A megoldás számos előnnyel rendelkezik a lítium-ion akkumulátorokkal szemben, például magasabb az egységnyi térfogatra eső energiakapacitás, kiszámíthatóbb és stabilabbak a töltési és kisütési jellemzők.

Szilárdtest akkuval is rendelhető a csuklós Mercedes-Benz eCitaro elektromos busz

Sajnos van azonban két olyan korlátja, amely egy busz esetében nem feltétlenül jelent problémát, de a személyautók számára nem hozza el a régóta várt áttörést. Az LMP akku sajnos nem tolerálja a nagy töltési teljesítményt, tehát nem villámtölthető. Egy menetrend szerinti forgalomban használt busznál ez nem jelent problémát, megfelelő tervezéssel az éjjel betöltött energia elegendő a napi futásra, egy személyautó azonban korlátozottan lenne hosszú utazásokra használható villámtöltési lehetőség nélkül. A másik gond, hogy a magas üzemi hőmérséklet miatt az LMP akkumulátorokat folyamatosan fűteni kell, ami a gyakorlatban azt jelenti, hogy ha a járművet nem használjuk, azt nonstop töltőn kell tartani, különben néhány nap alatt lemerülne az akku a fűtés folyamatos energiaigénye miatt. Egy busz számára ez sem jelent megoldhatatlan problémát, ahogy működőképes volt például a párizsi Autolib autómegosztó hálózat azonos cégcsoport által gyártott BlueCar nevű autóban is, amely 2011 végétől 2018 közepéig üzemelt a francia fővárosban és a megszűnésének nem az LMP szilárdtest akkumulátor volt az oka.

A csuklós Mercedes-Benz eCitaro G elektromos busz szilárdtest-akkumulátorral is megrendelhető. A modulok egyenként, 63 kWh kapacitással rendelkeznek, a buszra maximum 7 db akkupakk szerelhető fel

A fenti információkat már a Mercedes-Benz buszokkal kapcsolatos cikkünk is tartalmazta, újdonság viszont, hogy az insideevs.com megkereste a BlueSolutions egyik vezetőjét az Egyesült Államokban, aki további részleteket árult el a továbbfejlesztett LMP akkumulátorokról, egyben megerősítette korábbi információinkat. Adrian Tylim, a BlueSolutions üzletfejlesztési menedzsere az InsideEVs kérdésére elmondta, hogy az autómegosztós BlueCar autókban használt 30 kWh kapacitású 60 °C üzemi hőmérsékleten működő LMP akkumulátorokat, melyek az első generációt jelentették, már továbbfejlesztették.

A Mercedes-Benz buszokra kerülő LMP 63 akkumulátorok a 3. generációhoz tartoznak. A modulok kapacitása 63 kWh, amelyekből maximum 7 db kerülhet a buszokra. 2022 elejére várható a BlueSolutions 4. generációs megoldása, még nagyobb, 70 kWh kapacitással. A 3. generációs LMP szilárdtest akkumulátorok üzemi hőmérséklete 80 °C, amit töltés és kisütés közben egyaránt fenn kell tartani. A magas hőmérséklet előnye, hogy nincs szükség hűtőrendszerre. Az akkumulátorokat jól hőszigetelt, légmentesen lezárt fémházba építik, ennek következtében a hagyományos akkucsomagokkal ellentétben vízmentesen is zártak, akár nagynyomású mosóval is tisztíthatók a csomagok. A magas hőmérséklet biztosításához kívülről fűtőelemeket helyeznek el a modulokon. Tylim szerint ezek energiafogyasztása „rendkívül alacsony”.

A fűtési igény és az üzemi hőmérséklet fenntartása érdekében valóban elvárt a folyamatos hálózathoz csatlakoztatás, amikor a jármű nincs használatban. Amennyiben hosszabb ideig használaton kívül van a jármű, és nincs csatlakoztatva a töltő, akkor az üzemi hőmérséklet elérése hosszabb időt igényelhet, de az akku teljesítményét és a ciklus élettartamát nem befolyásolja hátrányosan a környezeti hőmérséklet, amíg az a -30° C és 65 °C tartományban marad. A megoldás képes a 80 °C-os üzemi hőmérsékletet stabilan tartani akkor is, ha a külső hőmérséklet -25 °C-ra csökken vagy akár 60 °C-ra növekszik, tehát a megoldás jól használható Chicago hideg téli és Szingapúr meleg és párás nyári időjárásában egyaránt.

Szűcs Gábor

2017 óta aktív villanyautós, a Villanyautósok Közösségének oszlopos tagja, a miskolci találkozók szervezője. Környezettudatos családapaként nem csak az autó üzemanyagát, de a háztartás fogyasztását is igyekszik otthon, a háztetőn (áram) és a kertben (zöldség, gyümölcs) megtermelni. Mert nem mindegy, hogy mit eszünk meg és milyen levegőt szívunk be.