Gospodarstvo

Baterije s trdnim elektrolitom: energetska revolucija, ki se vztrajno izmika

Ljubljana, 04. 02. 2024 14.39 | Posodobljeno pred 18 dnevi

PREDVIDEN ČAS BRANJA: 4 min
Avtor
Miha Kranjc
Komentarji
76

Tekma za naslednjo generacijo baterijske tehnologije je močnejša kot kadar koli doslej. Baterije s trdnim elektrolitom obljubljajo revolucijo na področju električnih vozil. Daljši doseg, hitrejše polnjenje, večja gostota in večja varnost so le nekatere izmed tistih lastnosti, ki govorijo v prid zamenjave litij-ionskih baterij. A doslej še nobenemu podjetju ni uspelo postaviti učinkovite proizvodnje. Tistemu, ki bo, bo zagospodaril na polju elektromobilnosti kljub temu, da so cene litij-ionskih baterij v zadnjih 20 letih padle za 90 odstotkov.

Pri Toyoti so leta 2017 obljubljali, da so baterije s trdnim elektrolitom (angl solid state battery ali SSB), tik pred tem, da zavladajo svetu električnih avtomobilov, posledično je napoved za seboj potegnila veliko navdušenje. Poskočilo je število laboratorijev, ki so začeli raziskovati tehnologijo temu pa so sledili tudi lačni vlagatelji. 

Toda svet leta 2017 ni videl obljubljenega, pri Toyoti pa so leta 2020 predstavili novo baterijo, ki lahko shrani 20 odstotkov več energije kot litij-ionska baterija enake velikosti. Baterija je bila tudi bolj odporna na ekstremne temperature in je imela daljšo življenjsko dobo, a ni prišlo do masovne proizvodnje. Leta 2022 so spet napovedali, da bodo do leta 2025 začeli s serijsko proizvodnjo baterij s trdnim elektrolitom in jih vgradili v naslednjo generacijo Toyotinih električnih vozil. Vzorec se ponavlja že desetletje in se bo očitno še nekaj časa. 

Komu bo prvemu uspelo množično proizvajati nove baterije?
Komu bo prvemu uspelo množično proizvajati nove baterije? FOTO: AP

"Težko bomo že v tem desetletju dosegli potrebni preboj," odgovarja Robert Dominko s Kemijskega inštituta, v Evropi uglednega laboratorija, ki s številnimi podjetji uspešno sodeluje v novi baterijski revoluciji. "V laboratoriju takšnih baterij ni težko izdelati, velik izziv pa je postaviti proizvodno linijo, kjer bi lahko učinkovito in hitro delali to, kar ročno sestavljajo znanstveniki v svojih laboratorijih." Kljub temu projekcije kažejo, da bo trg proti koncu desetletja začel hitro naraščati, poganjala pa ga bo predvsem elektromobilnost.

Za ogled moraš omogočiti piškotke družbenih omrežij!

Zakaj baterije s trdnim elektrolitom?

Tehnologija se kljub številnim izzivom razvija relativno hitro in obljublja revolucijo na področju polnjenja in energijske gostote. Medtem ko litij-ionske baterije zmorejo shraniti med 250 in 350 vatnih ur na kilogram (Wh/kg), najboljše baterije s trdnim elektrolitom dosegajo že čez 500 Wh/kg, kar pomeni, da so veliko lažje. Delujejo lahko v višjem temperaturnem razponu, ker ne vsebujejo tekočine, so veliko bolj varne, ko je govora o požarni varnosti. Morda največja prednost temperaturne neobčutljivosti pa je hitrejše polnjenje, do 80 odstotkov se napolnijo v 10 al največ 15 minutah, življenjska doba teh baterij pa je tudi do 10-krat daljša. Torej namesto pet do 10 let bi jih lahko uporabljali 50 ali 100 let.

Kljub vsemu litij-ionska tehnologija še ni rekla zadnje. Dominko ocenjuje, da bo proizvodnja še lep čas v porastu. "Če so podjetja lani izdelala za okoli teravatno uro(TWh) kapacitet novih litij-ionskih baterij, se bomo leta 2030 pogovarjali o štirih ali petih TWh." Eden izmed pomembnih argumentov za nadaljevanje proizvodnje pa je tudi hitro padanje proizvodnih cen. "Kilovatna ura zdaj stane le še okoli 100 evrov," dodaja.

Za ogled moraš omogočiti piškotke družbenih omrežij!

Boj za prevlado in zamujanje Evrope

Kot na vseh ostalih področjih elektromobilnosti ali trajnostnih tehnologij se tudi pri baterijah bije bitka za prevlado. V ospredju so Kitajska, Japonska, ZDA in Evropa. Kitajska s svojimi slovitimi petletkami oziroma razvojnimi načrti že nekaj časa močno vlaga in stavi na razvoj zelenih tehnologij. Tako tudi ne preseneča, da je eno izmed vodilnih podjetij CATL prvo zagnalo industrijsko proizvodnjo. "Kitajci so v to usmerili vse razvojne institucije, zraven so takoj postavili pilotne proizvodne linije, ki nato znanje prenašajo v industrijo," pojasnjuje Dominko. Nedavni preboji vključujejo litij-metal-kloridne elektrolite, ki kažejo potencial za hitrejše polnjenje. Poleg tega se razvijajo inovativne arhitekture elektrod, kot so nanostrukturirane elektrode, za izboljšanje energijske gostote in življenjske dobe baterije.

Proizvodnja električnih vozil na Kitajskem hitro narašča.
Proizvodnja električnih vozil na Kitajskem hitro narašča. FOTO: AP

Največ upanja je predstavljala naveza med Volkswagnom in ameriškim zagonskim podjetjem Quantumscape. Toda po 300 milijonov evrov velikem vložku in številnih zamudah je nemški koncern odstopil od sodelovanja z Američani in se zatekel k francoskemu konglomeratu Bollore, pod katerim je eno vodilnih evropskih podjetij za razvoj te tehnologije Blue Solutions. Prav tukaj pa se znajde Kemijski inštitut, ki zelo tesno sodeluje s tem francoskim podjetjem. "Eden glavnih izzivov je bilo delovanje baterije pri nižjih temperaturi, kar smo v našem laboratoriju tudi dosegli," o zadnjih skupnih prebojih pravi Dominko.

Lahko evropska tehnološka podjetja ujamejo konkurenco?
Lahko evropska tehnološka podjetja ujamejo konkurenco? FOTO: Kanal A

Koncern Toyota, ob Volkswagnu največji avtomobilski proizvajalec na svetu, je ciljal na začetek proizvodnje svojih trdnih baterij leta 2025, vendar je vmes že napovedal, da masovne proizvodnje baterij ne pričakuje pred letom 2027 ali 2028. Dominko meni, da Evropa zaostaja. "Moti me evropsko oklevanje, kjer se ne moremo dokončno odločiti, ali bi ali ne bi razvijali baterij. Dejstvo je, da razvoj baterij traja vsaj 10 let, evropski vlagatelji pa so preveč neučakani."

Baterije s trdnim elektrolitom predstavljajo pomemben preboj v tehnologiji shranjevanja električne energije. S svojim potencialom za višje energijske gostote, hitrejše polnjenje in izboljšano varnost bodo spremenile industrijo električnih vozil ter igrale ključno vlogo pri oblikovanju prihodnosti transporta. To vedo vsa podjetja, za zdaj pa so najbližje izpolnitvi teh želja zelo osredotočeni Kitajci.

KOMENTARJI (76)

Opozorilo: 297. členu Kazenskega zakonika je posameznik kazensko odgovoren za javno spodbujanje sovraštva, nasilja ali nestrpnosti.

Bozji
09. 02. 2024 20.15
+1
Elwktrika je nateg vladajocih! Le zakaj Vodika ni na sceni? Ker to pa je prava stvar!
mertseger
04. 02. 2024 19.32
+7
"Kilovatna ura zdaj stane le še okoli 100 evrov," dodaja", a bejš no prodajajo jih pa po 1000 € +. Torej oderi rajo kolikor moreš.
ivan res grozni
05. 02. 2024 12.05
Minifa
04. 02. 2024 19.30
+3
Nikoli na elektriko..Katqsrofa propada..
dr21
04. 02. 2024 19.23
+0
Japonci ne bojo nardil nič
slayer2
04. 02. 2024 19.20
+0
Bla,bla,bla...!!!
231koak
04. 02. 2024 17.57
+3
Če bi EV vozo tako poskočno kot mojga malega bencinarja, je doseg 30% od obljubljenega
Politiki_so_poden
04. 02. 2024 19.14
+5
Torej tudi tvoja poraba ni enaka tisti, ki jo oglašuje proizvajalec, ampak mnogo večja, a ne? Eni vsak dan odkrivate toplo vodo 😂😂😂
spoštovanje
04. 02. 2024 17.32
+11
dokler bo še kje kaplja bencina bo še laufala mojo 2.5 mašina....CUPRA VZ 5 je zakon
Con-vid 1984
04. 02. 2024 16.45
-2
Mar ne bi bilo lažje, če bi enostavno priznali, preveč vas je, sistem ne zmore več. Ne pa klimafop, plandemije z zvarki, mavrična agenda, vodeni avtomobilčki na baterije, itd...., demoralizirane ovce itak ne bojo nič skapirale.
Peter Jurcek
04. 02. 2024 16.50
+2
Virgil Ketnu
04. 02. 2024 16.45
+6
Pusti kmete v Celju.... 8.marec, Nika Kovač........ to je važno, pa nutrije
Ministry of silly walks
04. 02. 2024 16.44
-4
Era termičnih motorjev sicer še ne takoj nepreklicno približuje pa lahko opevate svoje stare kante z 2.0 TDI motorji kolko hočete.Tehnologija gre naprej.Tudi ko je Benz patentiral prvi avtomobil so se ljudje zgražali, ker so bili vajeni na kočije, ampak z kočijami je bilo konec.
enkve
04. 02. 2024 16.50
+16
To je sicer res ampak, če se bo v Ukrajini in Palestini nadaljevalo bomo še veseli, če bomo šli nazaj na kočije.
Peter Jurcek
04. 02. 2024 16.51
+7
Človk si vzame kredit za tistga Passata da gre lahko z Slovenj gradca na morje, ti pa take pišeš tukaj.
obožeobože
04. 02. 2024 16.42
+16
V štromu ni prihodnosti na sedanji stopnji razvoja.
Peter Jurcek
04. 02. 2024 16.52
-14
Hvala za tvojo modrost. vse si nas razsvetlil z svojim vedenjem.
Con-vid 1984
04. 02. 2024 16.37
+14
Električni avto=kontrola, mehanski na notranje izgorevanje=ni kontrole.
Tone 12345
04. 02. 2024 16.25
+17
Bencin je zakon!!kakšne baterije kaj ste normalni??
kakorkoliže
04. 02. 2024 16.09
+27
Zakaj se veliko voznikov EV na avtocesti skriva v zavetrju šleperjev pri 90 km/h?
Jak Tobim
04. 02. 2024 16.18
+20
da prevozijo več kilometrov. enako, kot se skrivanjo tisti z bencinarji. to je preprosto zelo ekonomična vožnja. moraš pa imeti živce, če si hotel kaj takega povedati.
Peter Jurcek
04. 02. 2024 16.53
-10
Samo da je dokazano da tako porabiš več goriva, ali pa energije.
elektroncek
04. 02. 2024 16.05
+30
zanimivo da ni niti enega clanka na temo kmetov ki blokirajo in protestirajo v celju sentjurju ipd ...
Banion
04. 02. 2024 16.02
+4
seveda evropejci capljamo na mestu, saj drugega od trenutne sestave komisije ni priščakovati. Za razne von je vse drugo bolj važno kot vlaganje v znanost, desniačrji niso bili nikoli preveč navdušeni za napredek, raje molijo
Uomo 46
04. 02. 2024 16.02
+9
Ko bo teleportacija se lahko govori o napredku ... EV so samo marketinška poteza do neke mere, ki bo nazadovala ...
kakorkoliže
04. 02. 2024 16.00
+8
PR članek za EV, ki kar se baterij tiče ne pove nič konkretnega.
enkve
04. 02. 2024 15.58
+23
Tovarne Zmaj ni več, oni bi to med malico izdelal 😁
PomisliNaSonce
04. 02. 2024 15.53
+14
Avto na baterije me ne zanima...še za to me bo ženska zadolžila, da ji polnilec vtikam dan za dnem :)
enkve
04. 02. 2024 16.27
+9
PNS, dokler rabi polnilec samo za avto ni bojazni, ko ga bo za kaj drugega naj te skrbi 😉

Piškotki

To spletno mesto uporablja piškotke. S piškotki zagotavljamo boljšo uporabniško izkušnjo, enostavnejši pregled vsebin, analizo uporabe, oglasne sisteme in funkcionalnosti. S klikom na »Strinjam se« dovoljuješ vse namene obdelave. Posamezne namene pa lahko izbiraš in urejaš s klikom na »Nastavitve piškotkov«. Več o piškotkih lahko prebereš tukaj.

Omogoči uporabo piškotkov za ogled video vsebin, za boljše delovanje in napredno oglaševanje in si ob pregledu vsebin zagotovi optimalno uporabniško izkušnjo. S klikom na »Strinjam se« dovoljuješ vse namene obdelave. Posamezne namene pa lahko izbiraš in urejaš s klikom na »Nastavitve piškotkov«. Več o piškotkih lahko prebereš tukaj.