Германски пробив при батериите - издържат 10 пъти повече зареждания
Осигуряват по-голям пробег, нямат проблеми в студ и жега, не се запалват
Екип от учени, работещи за базираната в Бон компания High Performance Battery (HPB), ръководен от проф. д-р Гюнтер Хамбицер, постигна решителен пробив в технологиите за батерии и съхранение с разработването на първата в света твърда батерия, която е готова за производство.
Новата твърдотела германска батерия ще има широко приложение - от стационарно съхранение за домашна и индустриална употреба до зарядни инфраструктури и автомобилната индустрия. Измерените досега данни показват значително по-добри стойности и характеристики в сравнение с доминиращите в момента литиево-йонни батерии.
Докато конвенционалните литиево-йонни батерии трябва да се сменят след около 1250 цикъла на зареждане, с почасово зареждане и разреждане твърдотелната батерия HPB в момента има поне 12 500 цикъла на зареждане при подобно натоварване. Тъй като
клетките на тези батерии още не са достигнали края на живота си,
тази бройка ще продължи да нараства.
Новият HPB електролит в твърдо състояние е незапалим и следователно значително по-безопасен от запалимите течни електролити на конвенционалните литиево-йонни батерии.
HPB твърдотелната батерия показва 50 процента по-добър екологичен баланс в сравнение с настоящата литиево-йонна технология. Това го прави “зеления ключ към революцията в енергията и мобилността”.
В сравнение с течните електролити, които обикновено се използват в момента, електролитът на HPB в твърдо състояние
има изключително подобрена проводимост
Това е решаващо за наличната мощност от акумулаторната клетка. Електролитът HPB в твърдо състояние показва абсолютно по-висока проводимост. Това свойство е потвърдено от независими партньори и изследователски институти в температурен диапазон от минус 40 до плюс 60 градуса.
За автомобилната индустрия, която разработва свои собствени високопроизводителни акумулаторни батерии, HPB ще предоставя безопасен, здрав и изключително проводим HPB електролит в твърдо състояние. По този начин батерията HPB гарантира наличието на достатъчна мощност дори при екстремни температури. Това елиминира необходимостта от предварително загряване на батериите през зимата.
HPB твърдотелните батерии и HPB твърдотелният електролит ще имат важен принос за енергийния и мобилен преход и за намаляване на зависимостта от суровини.
Докато годишното търсене на съхранение бе 180 гигаватчаса през 2018 г., се очаква то да надхвърли 2000 гигаватчаса до 2030 г.
Дълготрайността на твърдотелната батерия HPB означава по-малко използване на суровини, тъй като циклите на смяна могат да бъдат значително удължени. Използваните първични материали могат да бъдат закупени по целия свят без никакви проблеми. Това означава, че сегашните геополитически зависимости могат да бъдат преодолени в бъдеще.
Според сайта Flash Battery Tech най-новите проучвания на твърдотелни батерии показват, че те имат енергийна плътност 2-2,5 пъти по-висока от настоящата литиево-йонна технология. Това ще осигури по-лека и по-малка батерия,
но с по-голям обхват и по-малко тегло на автомобила
На теория това трябва да увеличи капацитета на 54 Kwh батерия до 108-135 Kwh, като по този начин ще увеличи обхвата му при пълно зареждане до 800 км.
Дълготрайността на твърдотелната батерия HPB ще подобрява икономическата ефективност на съхранението на батерията. Преди всичко комбинацията от отделни приложения на едно и също устройство за съхранение изисква дълъг експлоатационен живот. Това е финансово привлекателен подход, който често е блокиран за конвенционалната литиево-йонна технология. Енергийният преход става достъпен в сегмента за съхранение.
“Ние не само отваряме нова глава в технологиите за батерии, но също така даваме решаващ принос за енергийния преход и опазването на климата в световен мащаб”, убеден е Себастиан Хайнц, главен изпълнителен директор на HPB. “Вече водим интензивни разговори - не само в Германия и Европа. В Индия също хората са много отворени към прилагането на нашата технология. В Швейцария вече се планира гигафабрика.”
Toyota обещава пробег до 1000 км
Toyota, която масово ще пусне изцяло ново поколение електрически автомобили след две години, също обяви пробив в производството на батерии, обещавайки пробег между 600 и 1000 км.
Японската компания представи четири типа батерии от следващо поколение, включващи технологии както с течни, така и с твърди електролити, и направи предварителен преглед на две допълнителни стъпки, свързани с технологиите, засягащи батериите с твърд електролит.
“Тойота” декларира и пробив при твърдотелните литиево-йонни батерии. Те имат твърд електролит, който позволява по-бързо движение на йоните и по-широка толерантност към високи напрежения, токове и температури.
Тези качества правят твърдотелните батерии подходящи за бързо зареждане и разреждане и осигуряват повече мощност, респективно по-малък обем.
Компромисът досега беше очакваният по-кратък живот на батерията. Последните технологични постижения на Toyota дават възможност за преодоляване на това предизвикателство, в резултат от което компанията пренасочи фокуса си към създаване на условия за пускането на твърдотелни батерии в масово производство.
Целта е технологията да бъде готова за серийно производство до 2027-2028 г.
Първоначално бе предвидено батериите, базирани на твърдотелни клетки, да бъдат въвеждани при автомобили с хибридно задвижване, но фокусът на Toyota сега е основно върху въвеждането им в следващото поколение електрически автомобили.
Очаква се първите твърдотелни батерии на Toyota да предлагат 20% увеличение на пробега в сравнение с батерията Performance (приблизително 1000 км)
и кратко време за зареждане: 10 минути или по-малко
Батериите с течни електролити, които в момента са основната технология, използвана при батериите за електрически автомобили, се усъвършенстват от Toyota, за да осигурят по-добра енергийна плътност, конкурентоспособност по отношение на разходите и по-добри параметри на зареждане.
Процесът включва три основни технологични насоки в областта на батериите с течен електролит - Performance, Popularised и High Performance.
Литиево-йонните Performance Li-Ion батерии ще осигурят възможност за увеличаване на пробега им до над 800 км. Едросерийните Popularised, които са литиево-железни фосфатни литиево-йонни батерии, са висококачествени с по-ниска себестойност и цена. Масовите батерии са конструирани на базата на биполярна технология, която Toyota създаде и утвърди при своите никел-метал хидридни (NiMh) батерии за хибридни електрически автомобили.
Очаква се батериите “за популяризация” да предложат 20% увеличение на пробега (в сравнение с актуалния bZ4X с 500 км), 40% намаление на разходите и кратко време за зареждане: 30 минути или по-малко.
Батериите с най-високи динамични показатели High Performance (литиево-йонни) съчетават биполярната структура с литиево-йонна електрохимия и катод с високо съдържание на никел. Така се постигат още по-високи качествени показатели на литиево-йонните клетки и по този начин може да се осигури увеличаване на пробега до над 1000 км.
Коментари