Csoda-akkuról beszélt a CATL szakembere

Manapság egyre többet hallunk a villanyautók csodájaként aposztrofált szilárdtest akkumulátorról. Az ígéretek nagy energiasűrűséget és villámgyors töltést jósolnak, a legfontosabb kérdésre viszont, hogy mikor használhatunk majd ilyen akkumulátorokat, sajnos egyelőre senki sem tud válaszolni. Viszonylag nagy a közös halmaz a szilárdtest akkut ígérgetők, és az elektromosautó-fejlesztés tekintetében késésben lévő autógyártók között.

Több mint 30 évig is bírhatja a Toyota szilárdtest akkumulátora

Ezúttal azonban az egyik élvonalbeli akkumulátor-gyártó, a CATL képviselője beszélt Kínában egy konferencián a saját szilárdtest technológiai fejlesztésükről. Xiang Yanhuo, a CATL személyautó-akkumulátorok fejlesztéséért felelős vezetője elmondta, hogy a CATL közel tíz éve folytat kutatásokat a szilárdtest technológia területén. Ezek során arra jutottak, hogy a negatív elektróda anyagaként a lítium fém a legjobb megoldás. A CATL majdani szilárdtest akkuja különösen magas, akár 400 Wh/kg energiasűrűségre lesz képes. Sajnos az előadáson az is elhangzott, amit ezen a területen már megszokottnak nevezhetünk: van még néhány fontos technológiai kérdés, amelyeket meg kell oldani a sorozatgyártás megkezdése előtt.

A szilárdtest akku tehát továbbra is csak egy nagyon távoli ígéretnek tűnik. Aki erre az áttörésre vár a villanyautóra váltással, jobban teszi, ha azzal tervez, hogy kénytelen lesz elhasználni 1-2 hagyományos meghajtással rendelkező autót, mielőtt tiszta üzeműre válthat.

Így működik a BlueSolutions szilárdtest akkuja

Szerencsére a konferencián további, jóval elérhetőbb távolságban lévő ígéretek is elhangzottak az LFP (lítium-vas-foszfát) akkumulátorokkal, és a CTC (cell-to-chassis, cella az alvázba), azaz a fémházat nélkülöző, az akkucellákat közvetlenül az autó alvázába épített akkumulátor-megoldással kapcsolatban.

Az LFP cellák területén jelentős energiasűrűség-növekedésről számoltak be. A jelenlegi 160 Wh/kg helyett a közeljövőben 200 Wh/kg, sőt akár 230 Wh/kg is elérhetőnek tűnik. Ezek a számok egyéb kémiával nem tűnnek átütő sikernek, meg kell azonban említeni, hogy az egyes cellakémiáknak eltérő jellemzőik vannak, mindegyiknek más az előnye, és a hátránya. Míg az NCM (nikkel-kobalt-mangán) és NCA (nikkel-kobalt-alumínium) cellák energiasűrűsége magasabb, addig az LFP (lítium-vas-foszfát) akkumulátor alkalmazása biztonságosabb, a gyártása olcsóbb. (Az egyes jellemzők részletesebb összehasonlítása ebben a cikkünkben található.)

Visszatérhet a lítium-vasfoszfát akkumulátor?

Xiang Yanhuo elmondta, hogy a magasabb energiasűrűségű LFP akkumulátorok lehetővé teszik majd az autógyártók számára, hogy biztonságosabb és olcsóbb elektromos autókat kínáljanak.

A másik említett fejlesztési irány az akkumulátorok házának elhagyása, azaz a CTP (cell-to-pack) helyett a CTC (cell-to-chassis) megoldás alkalmazása. A többség talán a 2020 őszén (több COVID-19 miatti halasztás után) megtartott Tesla akku napon (Battery Day) hallott először erről az ötletről. Az akkumulátorok tömegének jelentős részét teszi ki a fém ház, tehát egyértelműen számottevő súlycsökkentéssel számolhatunk a villanyautóknál, amennyiben a cellák közvetlenül az autók karosszériájába épülhetnek majd be, ezzel nem a cella, hanem az akkumulátor, azaz a jármű szintjén növelve az energiasűrűséget.

A CATL esetében az alváz fogalma nincs még egyértelműen meghatározva, hiszen klasszikus alvázas megoldással ma leginkább buszok és teherautók készülnek, a személyautóknál már az 1960-es évektől elkezdődött az áttérés az önhordó karosszériára. Valószínűleg persze nem arról van szó, hogy a CATL csak teherautók számára kínálná ezt a megoldást, és a személyautók sem fognak visszatérni a klasszikus alvázas megoldáshoz. Az elnevezés ellenére inkább a Tesla által is tervezett, az autó padlólemezébe beépülő akkumegoldásra számíthatunk.

Eltűnhet az akkucsomag a villanyautókból

Ezen technológia kapcsán a konferencián konkrét dátumok is elhangzottak. A CTC megoldás bevezetését 2025-re ígéri a kínai akkugyártó, amelyre a jelenleg alkalmazott CTP megoldás továbbfejlesztéseként tekintenek. A CATL esetében a CTP technológia három generáción lehet túl, azaz a CTC-t a vállalat negyedik generációs akkumulátor-megoldásaként tarthatjuk majd számon. A csőben már a CTC második generációja (ami a CTP ötödik generációját jelenti a sorozatot folytatva) is látható, ezt a fejlesztést 2028-ra ígérik.

Egy gondolat erejéig térjünk még vissza az LFP technológiához. Lin Yongshou, a CATL vezetője elmondta, hogy az új, megnövelt energiasűrűségű LFP cellákkal elérhető lesz az 1000 km (621 mérföld) hatótávolság is.

A cellák energiasűrűségének növelése mellett azonban igény lenne az LFP cellák töltési sebességének növelésére is. A CATL jelenleg a Kínában készülő, helyi és európai piacon egyaránt forgalmazott Tesla Model 3 számára is szállít LFP akkumulátorokat. Az eddig elérhető tesztek szerint azonban úgy tűnik, hogy a MIC (Made-in-China) Model 3 változatok, melyek a CATL LFP celláit tartalmazzák, egyértelműen lassabban tölthetők Superchargeren, mint a korábbi, Panasonic által gyártott cellákkal szerelt Model 3. A magyar TeslaMaster Youtube-csatorna alábbi videójának végén a töltési görbék is összehasonlíthatók a kétféle gyártó, különböző technológiákat alkalmazó akkui esetén.

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.