Polymer elektrolyt jako klíč k levnějším bateriím
Dcera Renaultu, společnost Ampere, podepsala vývojovou smlouvu s baskickou firmou Basquevolt zaměřenou na urychlení vývoje lithium-metalových baterií pro budoucí elektromobily. Podle francouzského automobilového koncernu dokáže technologie Basquevolt dosahovat velmi vysoké energetické hustoty při současném výrazném snížení celkových nákladů na bateriové pakety.
Hlavním cílem partnerství je vytvoření a ověření takzvaných "Pre-A" vzorků článků určených pro elektrická vozidla. Jedná se o velmi rané vývojové fáze - prototypy, které umožňují hodnotit jednotlivé komponenty v celkovém produktu ještě před dokončením všech detailů. V této etapě se obvykle testuje několik vývojových přístupů paralelně, aby bylo později možné vybrat nejperspektivnější koncept.
Výrazné úspory při výrobě i provozu
Lithium-metalové články od Basquevolt využívají polymer elektrolyt, který umožňuje jednodušší a efektivnější výrobní proces. Tento konkurenční náskok podle Renaultu vede k přibližně 30procentnímu snížení kapitálových investic na gigawatthodinu (GWh) v běžné gigafactory a stejné úspoře energie na každou vyrobenou kilowatthodinu (kWh).
Na úrovni vozidel technologie slibuje kompaktní a lehké bateriové pakety s vynikající tepelnou stabilitou a rychlonabíjecími schopnostmi. Kombinace výhod polymerních elektrolytů s pokročilými anodami má potenciál významně zlepšit parametry elektrických aut, i když konkrétní číselné údaje zatím nejsou k dispozici.
Energetická hustota až 450 Wh/kg
Dřívější testy vícevrstvých článků ukázaly energetickou hustotu 450 wathodin na kilogram (Wh/kg), což představuje výrazné zlepšení oproti současným lithium-iontovým bateriím. Takové hodnoty by mohly znamenat podstatně větší dojezd elektromobilů při stejné hmotnosti baterie.
Problém s životností stále přetrvává
Lithium-metalové baterie však dosud trápí omezená životnost, která často dosahuje pouze několika desítek nabíjecích cyklů. Právě proto se tento typ baterií zatím komerčně neprosadil navzdory výhodám v energetické hustotě. Hlavní příčinou jsou dendrity - usazeniny kovového lithia na anodě.
Tyto obvykle velmi špičaté útvary mohou poškodit bateriový článek, pokud narostou natolik, že prorazí separátorovou fólii. V takovém případě dochází ke zkratu uvnitř článku. Ze sdělení o nově uzavřeném partnerství není jasné, jak přesně chtějí Ampere a Basquevolt tento zásadní problém řešit.
Konkurence hledá řešení
Nedávno představil jihokorejský výrobce článků Samsung SDI ve spolupráci s Kolumbijskou univerzitou fluorový gelpolymerní elektrolyt. Ten má vytvářet stabilní rozhraní na povrchu anody a tím potlačovat tvorbu dendritů.
Podpora baskické vlády a plány na výrobu
Basquevolt má za sebou podporu baskické vlády a významných společností včetně Iberdroly, CIE Automotive, Enagás, EIT InnoEnergy a CIC energiGUNE. Kromě výzkumu firma plánuje vybudovat výrobní linku s kapacitou 10 GWh zaměřenou na pevnolátkové baterie.
"Vstup do této další fáze s Ampere představuje důležitý milník v našem poslání přiblížit technologii polymerních elektrolytů masovému trhu," uvedl Pablo Fernández, generální ředitel Basquevolt. Nicolas Racquet, viceprezident pro vývoj vozidel a pohonných jednotek u Ampere, dodal: "Společně se zaměřujeme na ověření výkonu za reálných podmínek v automobilovém průmyslu a urychlení přechodu k bateriím pro elektromobily nové generace."
