reklama
Aktuality  |  Články  |  Recenze
Doporučení  |  Diskuze
Grafické karty a hry  |  Procesory
Storage a RAM
Monitory  |  Ostatní
Akumulátory, EV
Robotika, AI
Průzkum vesmíru
Digimanie  |  TV Freak  |  Svět mobilně

Solid-state akumulátory přichází: 150kWh baterka NIO váží jen 575 kg

10.7.2023, Milan Šurkala, aktualita
Solid-state akumulátory přichází:  150kWh baterka NIO váží jen 575 kg
Solid-state akumulátory s pevným elektrolytem by měly vyřešit problém s hořlavostí lithiových baterek. Nyní se dostávají do skutečných elektromobilů. NIO je tento měsíc začíná montovat do svých vozů a známe i jejich technické údaje.
Je mnoho různých typů akumulátorů a v případě Li-Ion je u mnoha typů problém s jejich odolností vůči požáru. Zatímco Li-Ion LFP s tím až takový problém nemá, je to něco, co je třeba řešit např. u Li-Ion NCA nebo NCM. Právě tyto směsi ale tvoří značnou část baterií do elektromobilů, zejména těch evropských a japonských. Jedním z řešení by mohl být pevný elektrolyt (typ solid-state) zejména pro ternární NCA/NCM baterie, který by měl problém hořlavosti odstraňovat. A právě něco takového se nyní dostává na trh. Ačkoli třeba Toyota před několika lety tvrdila, že solid-state akumulátory tu nebudou do konce tohoto desetiletí, nakonec s nimi počítá pro rok 2027 a NIO je uvádí nyní v červenci 2023 na trh. Abychom ale byli přesnější, jde o semi-solid-state, tedy spíše takový mezičlánek. Údaje o těchto akumulátorech se nyní objevily v manuálu k novým vozům NIO, a tak se teď můžeme podívat, jaké mají vlastnosti.
 
NIO akumulátor
 
Už víme, že samotné články by měly mít hustotu okolo 360 Wh/kg, což je výrazně nadprůměrná hodnota. Pro srovnání, sodíkové Na-Ion jsou obvykle 110-160 Wh/kg, Li-Ion LFP jsou okolo 160-175 Wh/kg, LMFP se pohybují někde kolem 195-240 Wh/kg a většina Li-Ion NCA/NCM je někde okolo hodnot 240-300 Wh/kg. Zajímavé je, že 100kWh akumulátory v elektromobilech NIO váží 555 kg, čímž na úrovni akumulátoru (tedy nejen článku, ale i obalu, elektroniky a chlazení) dosahují hustoty lehce přes 180 Wh/kg. Nový 150kWh akumulátor ale není o polovinu těžší, jak by se dalo předpokládat. Naopak, dosahuje sice o polovinu většího dojezdu, je ale těžší jen o 20 kg.
 

70 kWh
75 kWh
100 kWh (CATL)
100 kWh (CALB)
150 kWh (WeLion)
Typ
ternární
hybridní ternární+LFP
ternární ternární ternární solid-state
Napětí
3,65 V
3,73/3,22 V
3,73 V
3,74 V
3,31 V
Kapacita článku
100 Ah
237/192 Ah
276 Ah
137 Ah
110 Ah
Energetická hustota článku - - - - 360 Wh/kg
Napětí akumulátoru
350 V
386 V
358 V
358 V
337 V
Kapacita akumulátoru
200 Ah
195 Ah
280 Ah
280 Ah
446 Ah
Rozměry akumulátoru
2062×1539×185,6 mm
2062×1539×183,1 mm 2062×1539×185,6 mm
Počet článků
192
118
96
192
384
Hmotnost akumulátoru
525 kg
535 kg
555 kg
555 kg
575 kg
Energetická hustota akumulátoru
133,3 Wh/kg
140,7 Wh/kg
180,6 Wh/kg
180,6 Wh/kg
261,4 Wh/kg
 
S hmotností 575 kg to sice není nic lehkého, ale je potřeba si uvědomit, že tolik dnes váží obvykle akumulátory se zhruba 100 kWh. To také znamená, že energetická hustota akumulátoru je přes 261 Wh/kg. Jinak řečeno, energii, kterou ostatní dosáhnou na jednotku hmotnosti jen v samotném článku, má NIO (resp. WeLion, který je jeho výrobcem) na jednotku hmotnosti celého akumulátoru.
 
NIO ET7
 
Pokud by se stejná technologie aplikovala na menší 70kWh akumulátor, mohli bychom předpokládat hmotnost pod 300 kg. Všimněte si však, že NIO má všechny akumulátory v podstatě stejně velké a 70kWh verze je podobně tak těžká jako 100kWh varianta. Je to i díky tomu, že NIO umožňuje výměnu akumulátoru ve svých stanicích, ty tak musí mít standardizované rozměry napříč všemi modely automobilky. Proč je ale 70kWh varianta dnes tak těžká, to je záhadou (dalo by se totiž v článcích předpokládat tak o 100-120 kg méně).
 
Představme si ještě, že by se taková technologie dostala např. do notebooků. Neznáme sice hustoty akumulátorů v těch nynějších, ale předpokládejme, že na úrovni článků budou někde kolem 250 Wh/kg (na úrovni akumulátoru by to mohlo být cca 150 Wh/kg). Takový 15" MacBook Air s 66,5Wh akumulátorem by dnes mohl mít cca 265 gramů v akumulátorových článcích, přičemž tento notebook váží 1,51 kg. S tímto solid-state akumulátorem by 66,5 Wh článků vyšlo na cca 185 gramů, tedy by se ušetřilo 80 gramů a patrně ještě pár gramů až desítek gramů na obalu akumulátoru. V případě 99Wh herních mašin by to mohlo být 120 gramů dolů jen na článcích a další gramy na zbytku akumulátoru. Můžeme se na to podívat také jinak. Při stejné hmotnosti by výše zmíněný MacBook Air mohl mít zhruba 95Wh akumulátor. To už by vydržel 25-26 hodin přehrávání videa nebo 21-22 hodin prohlížení webu (dnes 18, resp. 15 hodin).
 


Autor: Milan Šurkala
Vystudoval doktorský program v oboru informatiky a programování se zaměřením na počítačovou grafiku. Nepřehlédněte jeho seriál Fotíme s Koalou o základech fotografování.
reklama