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

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.

 

 

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.

 

 

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).

 

Zdroj: cnevpost.com, autoevolution.com