Nyolcszorosára nőtt az akkupakkok volumetrikus energiasűrűsége 12 év alatt

Amikor az akkumulátorok energiasűrűségéről beszélünk, különbséget kell tennünk gravimetrikus és volumetrikus energiasűrűség között. Az előbbi azt mutatja meg, hogy az akkumulátorok kilogrammonként mekkora energiatárolási kapacitással rendelkeznek, utóbbi pedig literben fejezi ki ugyanezt.

Különbséget kell tennünk a cellák, a modulok és az egész akkupakk szintjén számított energiasűrűség között is. A legtöbbször a cellák gravimetrikus energiasűrűségét szoktuk emlegetni, ami most valahol 250 Wh/kg környékén jár. A felhasználó szempontjából azonban fontosabb kérdés, hogy az egész akkupakk milyen energiasűrűséggel rendelkezik, hiszen ez fogja meghatározni, hogy az autóban az akkumulátor mekkora súlyt nyom. Az akkumulátorcellák kémiája mellett tehát azoknak a járműbe történő integrálása is fontos kérdés, hiszen mire egy 250 Wh/kg energiasűrűségű cella bekerül a járműbe, a teljes pakkra számított energiasűrűség rendszerint 180 Wh/kg alá süllyed, így érdemes erre a területre is kiemelt figyelmet szentelni az autók tervezésekor. Ilyen szempontból a strukturális akkupakkok a nyerők, mert ezeknél a legkisebb az inaktív anyagok aránya. A strukturális akkumulátorok lényege, hogy nem egy a járműbe külön telepített egység hanem a járművet alkotó szerkezeti elem tárolja az energiát, azaz a cellák maguk is hozzájárulnak a karosszéria szilárdságához.

A gravimetrikus mellett a volumetrikus értéket sem hagyhatjuk figyelmen kívül, és bár a kettő között elég szoros összefüggés áll fenn, azért nem feltétlenül azonos mértékben növekednek. A volumetrikus energiasűrűség azt mutatja meg, hogy mennyi helyet igényel az akkumulátor az autón belül, azaz mekkora helyet vesz el az utastérből, illetve a csomagtérből.

Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma által közzétett alábbi grafikon mutatja meg, hogy 2008, vagyis a Tesla Roadster, az első lítiumion-akkumulátoros autó megjelenése óta mennyit javult az elektromos autók akkupakkjainak volumetrikus energiasűrűsége: 55 Wh/literről 450 Wh/literre nőtt.

Forrás: energy.gov; Muralidharan et al.: Next-Generation Cobalt-Free Cathodes – A Prospective Solution to the Battery Industry’s Cobalt Problem

2020-ra a nyolcadára csökkent ez az érték, ami még akkor is figyelemre méltó, ha tudatában vagyunk annak, hogy a modernkori elektromos autózás hajnalán még nagyon kezdetleges szinten állt a laptopokba szánt akkucelláknak egy Lotus karosszériájába történő begyömöszölése.

Címlapkép: Tesla

dr. Papp László (Sol Invictus)

Technológiai elemző, és a Villanyautosok.hu csapatának megújuló energiákkal, energiatárolással, illetve piaci trendekkel foglalkozó szakértője. Célja, hogy minél többek számára tegye egyértelművé, hogy a fenntartható jövő gazdaságilag is a legracionálisabb választás.