Haladás az elektromos járművek autonómiája terén

Tartalom

Jelentős előrelépés 2010 és 2020 között
Ambiciózus rövid távú célok
- Új Stellantis platformok elektromotorizáláshoz
- 800 kilométer autonómia 2025-ben?
  - Samsung és szilárdtest akkumulátor
  - SK Innováció és szupergyors töltés
2000 kilométeres távolságban?

Jelentős előrelépés 2010 és 2020 között

Az elektromos járművek piaci megjelenése óta az akkumulátor élettartama mindig is felkeltette a figyelmet és a vitákat. Hogyan kezelték a gyártók ezt a problémát, és milyen előrelépés történt az elmúlt évtizedben?

Az elektromos járművek autonómiája: fék a tömegpiacon?

2019-ben az Argus Energy barométer válaszadóinak 63%-a a hatótávot tartotta az elektromos járművekre való átállás legfontosabb akadályának. Az autósok nagyon nem szívesen gondolnak arra, hogy a nagy távolságok megtételéhez többször is fel kell tölteniük autójukat. Vajon egy nyilvánosan elérhető töltési infrastruktúra fejlesztése enyhítheti ezt az aggodalmat? A gyors terminálok, amelyek egyre gyakrabban jelennek meg az autópálya-rekreációs helyszíneken, a legtöbb modellnél kevesebb mint 45 perc alatt visszaállítják teljes kapacitásukat. A hőmotor rajongói nem felejtik el, hogy ez az időtartam sokkal hosszabb marad, mint a teljes benziné.

Haladás az elektromos járművek autonómiájában

Még ha a töltőállomások kiépítésének felgyorsítása megnyugtathat is egyes autósokat, az elvárások továbbra is magára az autonómiára irányulnak.

Segítségre van szüksége az induláshoz?

Az átlagos autonómia növelése

A Nemzetközi Energiaügynökség által készített Global Electric Vehicles Outlook 2021 jelentés szerint az elektromos járművek autonómiája tovább javult piaci bevezetésük óta. Így a 211-ben deklarált átlagos 2015 kilométeres autonómiáról 338-ra 2020 kilométerre léptünk. Íme az elmúlt hat év részletei:

2015: 211 km
2016: 233 kilométer
2017: 267 kilométer
2018: 304 kilométer
2019: 336 kilométer
2020: 338 kilométer

Ha az első öt év megfigyelt fejlődése biztató, akkor meglepődhet a 2019 és 2020 közötti stagnálás. Valójában ezt a szerényebb növekedést a még kompaktabb modellek piacra lépése okozza. Városi használatra tervezték, kisebb akkumulátorral rendelkeznek, ezért kevésbé tartósak.

A zászlóshajó márkák autonómiája a folyamatban

Így a nagyobb autonómiát kereső autósok biztosak lehetnek abban, hogy a gyártók továbbra is fejlesztik a nagy távolságokat megtehető járműveket, például a szedánokat vagy a SUV-okat. Ennek megértéséhez egyszerűen elemezze egy adott jármű akkumulátorkapacitását a modellenkénti fejlődés alapján. A 2012 óta kapható Tesla Model S autonómiája folyamatosan nőtt:

2012: 426 kilométer
2015: 424 kilométer
2016: 507 kilométer
2018: 539 kilométer
2020: 647 kilométer
2021: 663 kilométer

Ezt a rendszeres növekedést különféle módszerekkel sikerült elérni. A Palo Alto a Model S vezérlőszoftverének fejlesztése mellett egyre nagyobb akkumulátorokat hozott létre, amelyeket folyamatosan frissítenek a jármű hatékonyabbá tétele és az akkumulátorkapacitás optimalizálása érdekében.

Ambiciózus rövid távú célok

Az elektromos járművek autonómiájának további javítása érdekében ma több lehetőséget is vizsgálnak. A kutatók az akkumulátorok még hatékonyabbá tételére törekednek, amikor a gyártók a járművek alvázának tervezéséből igyekeznek "elektromosan gondolkodni".

Új Stellantis platformok elektromotorizáláshoz

A Stellantis Group, az autóipari piac jelentős szereplője, szeretné fejleszteni elektromos járműkínálatát. 2023-tól a csoport 14 márkája (köztük a Citroën, az Opel, a Fiat, a Dodge és a Jeep) kizárólag elektromos platformként tervezett alvázra épített járműveket kínál majd. Ez egy igazi fejlődés abban az időben, amikor a legtöbb elektromos jármű az egyenértékű termikus modellek alvázát használja.

A Stellantis különösen elkötelezett aziránt, hogy reagáljon a hibajelzésekre, amelyek továbbra is fontosak az elektromos járművek vezetői számára. Ezért a fejlesztők négy platformot vezettek be ennek a motornak:

Kicsi: városi és többcélú járművek számára lesz fenntartva, mint például a Peugeot e-208 vagy a Fiat 500. Ez a platform 500 kilométeres hatótávot ígér.
Közepes: Ezt a platformot hosszabb szedán járművekre szerelik fel. A megfelelő akkumulátorok 700-800 kilométeres hatótávolságot biztosítanak.
Nagy: Ezt a platformot 500 kilométeres deklarált hatótávolságú SUV-okhoz tervezték.
Keret: A negyedik platform teljes mértékben a haszonjárművek számára lesz fenntartva.

Ennek a szabványosításnak az a célja, hogy részben ellensúlyozza a villamosítás költségeit. A kínálat bővítése mellett a Stellantis azt is reméli, hogy kedvezőbb árú elektromos modelleket kínál. Ez a megközelítés az autósok számára észrevehető: Franciaországban az elektromos járművek vásárlásának magasabb költségét még részben ellensúlyozza az átalakítási prémium, de a jövőben valószínűleg csökkenni fog.

800 kilométer autonómia 2025-ben?

Samsung és szilárdtest akkumulátor

A gyártók szerint hamarosan a feltöltött akkumulátor autonómiája egyenlő lesz a teli tankéval! A Samsung márkával dolgozó kutatók 2020 márciusában új szilárd elektrolit akkumulátor koncepciót mutattak be. Jelenleg a legtöbb elektromos járművel felszerelt lítium-ion akkumulátorok folyékony elektrolitokkal vagy gél formában működnek; szilárd elektrolit akkumulátorokra való átállás nagyobb energiasűrűséget és gyorsabb újratöltést jelent.

A hagyományos akkumulátorok kétszeresével a Samsung újítása lehetővé teszi, hogy az elektromos járművek akár 800 kilométert is megtehessenek. Az élettartam egy másik érv az akkumulátor mellett, mivel több mint 1000-szer újratölthető. A gyártási tanfolyam elvégzése hátra van ... Ha a Samsung prototípusa ígéretes, akkor egyelőre semmi sem mondja, hogy a gyártók ehhez folyamodnának!

SK Innováció és szupergyors töltés

Egy másik dél-koreai cég, amely 800 km-es autonómiára törekszik, az SK Innovation. A csoport bejelentette, hogy egy új, önállóbb, nagy intenzitású nikkel alapú akkumulátoron dolgoznak, miközben a gyorsterminál töltési idejét 20 percre csökkentik! Az SK Innovation, amely már a Kia gyártó beszállítója, tovább akar fejlődni, és több gyárat épít Grúziában. A végső cél az, hogy a Fordot és a Volkswagent amerikai gyártású elektromos járművekkel szereljék fel.

2000 kilométeres távolságban?

Ami néhány évvel ezelőtt elmúlhatott a sci-fi számára, az gyorsan kézzelfogható valósággá válhat. Német és holland tudósok egy csoportja, akik a Fraunhofer és a SoLayTec cégnél dolgoznak, kifejlesztettek egy szabadalmaztatott eljárást, a Spatial Atom Layer Deposition néven.

(SALD). Itt nincs változás a kémiában, mint a dél-koreai Samsung és az SK Innovation esetében. Az elért haladás az akkumulátortechnológiához kapcsolódik. A kutatók azzal az ötlettel álltak elő, hogy az elektródák aktív anyagát több nanométer vastag réteg formájában alkalmazzák. Mivel a lítium-ionok csak a felületen gyűlnek össze, nincs szükség vastagabb elektródákra.

Ezért az azonos térfogat vagy tömeg érdekében a SALD folyamat három kulcselemet optimalizál:

hatékony elektróda terület
villamos energia tárolására való képességüket
töltési sebesség

Így a SALD akkumulátorral felszerelt járművek hatótávolsága háromszor nagyobb lehet, mint a jelenleg forgalomban lévő legerősebb modelleké. Az újratöltési sebesség ötszörösére növelhető! Frank Verhage, a SALD vezérigazgatója, aki az újítás piacra dobására alapította, a városi autóknál 1000 kilométeres hatótávot, a szedánoknál pedig akár 2000 kilométert is elmond. A vezető nem hajlandó elméleti autonómiarekordot felállítani, de reméli, hogy megnyugtatja a sofőröket. 20 kilométer megtétele után még a sportos autósoknak is lehet 30-1000%-os teljesítményük – mondta.