SG.hu·
Most már tényleg nagyon közel vannak a gyorsan tölthető akkumulátorok
Új technológiák teszik lehetővé, hogy az elektromos autók töltése szinte olyan gyors legyen mint a hagyományos tankolás.
Sok töltőállomáson megszokott látvánnyá vált az elektromos járművek töltőkhöz csatlakoztatott sora, miközben a vezetők türelmesen várnak az akkumulátorok feltöltésére. Bár a legújabb elektromos autók közül néhány körülbelül 20 perc alatt újratölthető, sok esetben ez jóval tovább tart. Ennek ellenére néhány elektromosautó-vezető hamarosan sokkal gyorsabban visszatérhet az útra. A vállalatok olyan ultragyors töltőrendszereket fejlesztenek, amelyek szinte ugyanannyi idő alatt képesek feltölteni az akkumulátort, mint amennyi egy hagyományos üzemanyaggal működő autó tankolásához szükséges. A gyors újratöltés megszüntetheti az elektromos járművek széles körű elterjedésének utolsó akadályait.
Egy ilyen rendszert április 8-án mutat be Párizsban a kínai BYD, a világ legnagyobb elektromosautó-gyártója. A rendszer egy nagy teljesítményű, 1500 kW-os töltőből áll, amelynél a kábelek egy felső tartószerkezetről lógnak le. Ha ezt a töltőt a BYD új prémium modelljéhez, a Denza Z9GT-hez csatlakoztatják, az autó 122 kWh-s úgynevezett Blade Battery akkumulátora öt perc alatt 10 százalékról 70 százalékra tölthető. A teljes feltöltés kilenc perc alatt elérhető.
Egy elektromos jármű akkumulátorának töltéséhez a töltőnek a hálózatból érkező váltakozó áramot egyenárammá kell alakítania, mivel az akkumulátorok ezt használják. Az autókba beépített töltők képesek kezelni a lassú, éjszakai töltést, amikor az autó háztartási hálózatra van csatlakoztatva. A gyors feltöltéshez azonban jóval erősebb berendezések szükségesek. Ezek a nyilvános gyorstöltőkben találhatók, amelyek közvetlenül a hálózatból alakítják át az áramot, megkerülve az autó saját töltőjét. Ez lehetővé teszi, hogy nagyobb teljesítményt juttassanak az akkumulátorba rövidebb idő alatt.
Ugyanakkor van egy határ, hogy milyen gyorsan tölthető újra egy lítiumion-akkumulátor, amely az elektromos járművekben leggyakrabban használt típus. Amikor az akkumulátort töltik, a lítiumionok a katódból az anód felé vándorolnak, ahol elraktározódnak. Kisütéskor ezek az ionok visszavándorolnak. A nehézség abban rejlik, hogy a töltési sebesség növelésével szűk keresztmetszetek alakulhatnak ki az ionok áramlásában, különösen az anódba történő bejutás során. Ez ellenállást hoz létre, amely káros hőt termel.
A BYD szerint a Blade Battery olyan katódokat és anódokat használ, amelyeket molekuláris szinten terveztek meg annak érdekében, hogy az ionok könnyebben áramolhassanak. Ennek egyik módja a vékony akkumulátor-alkatrészek alkalmazása, amelyek csökkentik a belső ellenállást. Ahhoz azonban, hogy ezek az akkumulátorok kiaknázhassák a bennük rejlő lehetőségeket, a BYD-nek nagy teljesítményű, 1500 kW-os töltőket kell telepítenie, de a legtöbb jelenlegi gyorstöltő 100 és 350 kW közötti teljesítménnyel működik. A BYD világszerte tervezi ezeknek a szupergyors töltőknek a telepítését, és várakozásai szerint az év végére Kínában 20 000 ilyen berendezés lesz működésben.
A brit Cambridge-i Egyetemről kivált energiatárolási vállalat, a Nyobolt kevésbé radikális megközelítést alkalmaz ugyanennek a problémának a megoldására. A cég által egy könnyű sportautóba beépített 35 kWh-s akkumulátor egy meglévő, 350 kW-os gyorstöltőhöz csatlakoztatva öt percnél rövidebb idő alatt 10 százalékról 80 százalékra tölthető. Bár ez az akkumulátor a mai mércével viszonylag kis kapacitású, az autó alacsony tömege miatt még így is körülbelül 250 kilométeres hatótávot biztosít. A vállalat nagyobb változatokat is képes gyártani. A BYD-hez hasonlóan a Nyobolt is az elektródák újratervezésével küzdi le a belső ellenállás problémáját. Az anódjai egy saját fejlesztésű nióbium-volfrám-oxid anyagból készülnek, amely lehetővé teszi, hogy az ionok sokkal gyorsabban lépjenek be és ki, ezzel növelve a töltési sebességet.
A Nyobolt már most is szállít ilyen anódokkal felszerelt akkumulátorokat adatközpontok számára, ahol a gyors töltésű akkumulátorok segítenek kiegyenlíteni az energiaigény nagy ingadozásait. A vállalat nemrégiben megállapodást kötött az amerikai Symbotic céggel is, hogy raktári robotjaikat gyorsan tölthető akkumulátorokkal szereljék fel, így a robotok több időt tölthetnek munkával. A Nyobolt több járműgyártóval is tárgyal arról, hogy akkumulátorait használják.
Ezek a sebességnövekedések azonban költségekkel járnak. A gyors töltés egyik következménye, hogy az akkumulátorokra nehezedő többletterhelés miatt azok hamarabb veszíthetnek kapacitásukból, mint hagyományos töltés esetén. A mérnökök azonban ezt a problémát is egyre inkább kezelni tudják. Sai Shivareddy, a Nyobolt vezetője és társalapítója szerint akkumulátoraikat több mint 4000 gyorstöltési cikluson tesztelték, ami körülbelül egymillió kilométer megtételének felel meg, miközben az akkumulátorok megőrizték kapacitásuk több mint 80 százalékát. A BYD szerint az ő akkumulátoruk is megnövelt tartóssággal rendelkezik.
Sok töltőállomáson megszokott látvánnyá vált az elektromos járművek töltőkhöz csatlakoztatott sora, miközben a vezetők türelmesen várnak az akkumulátorok feltöltésére. Bár a legújabb elektromos autók közül néhány körülbelül 20 perc alatt újratölthető, sok esetben ez jóval tovább tart. Ennek ellenére néhány elektromosautó-vezető hamarosan sokkal gyorsabban visszatérhet az útra. A vállalatok olyan ultragyors töltőrendszereket fejlesztenek, amelyek szinte ugyanannyi idő alatt képesek feltölteni az akkumulátort, mint amennyi egy hagyományos üzemanyaggal működő autó tankolásához szükséges. A gyors újratöltés megszüntetheti az elektromos járművek széles körű elterjedésének utolsó akadályait.
Egy ilyen rendszert április 8-án mutat be Párizsban a kínai BYD, a világ legnagyobb elektromosautó-gyártója. A rendszer egy nagy teljesítményű, 1500 kW-os töltőből áll, amelynél a kábelek egy felső tartószerkezetről lógnak le. Ha ezt a töltőt a BYD új prémium modelljéhez, a Denza Z9GT-hez csatlakoztatják, az autó 122 kWh-s úgynevezett Blade Battery akkumulátora öt perc alatt 10 százalékról 70 százalékra tölthető. A teljes feltöltés kilenc perc alatt elérhető.
Egy elektromos jármű akkumulátorának töltéséhez a töltőnek a hálózatból érkező váltakozó áramot egyenárammá kell alakítania, mivel az akkumulátorok ezt használják. Az autókba beépített töltők képesek kezelni a lassú, éjszakai töltést, amikor az autó háztartási hálózatra van csatlakoztatva. A gyors feltöltéshez azonban jóval erősebb berendezések szükségesek. Ezek a nyilvános gyorstöltőkben találhatók, amelyek közvetlenül a hálózatból alakítják át az áramot, megkerülve az autó saját töltőjét. Ez lehetővé teszi, hogy nagyobb teljesítményt juttassanak az akkumulátorba rövidebb idő alatt.
Ugyanakkor van egy határ, hogy milyen gyorsan tölthető újra egy lítiumion-akkumulátor, amely az elektromos járművekben leggyakrabban használt típus. Amikor az akkumulátort töltik, a lítiumionok a katódból az anód felé vándorolnak, ahol elraktározódnak. Kisütéskor ezek az ionok visszavándorolnak. A nehézség abban rejlik, hogy a töltési sebesség növelésével szűk keresztmetszetek alakulhatnak ki az ionok áramlásában, különösen az anódba történő bejutás során. Ez ellenállást hoz létre, amely káros hőt termel.
A BYD szerint a Blade Battery olyan katódokat és anódokat használ, amelyeket molekuláris szinten terveztek meg annak érdekében, hogy az ionok könnyebben áramolhassanak. Ennek egyik módja a vékony akkumulátor-alkatrészek alkalmazása, amelyek csökkentik a belső ellenállást. Ahhoz azonban, hogy ezek az akkumulátorok kiaknázhassák a bennük rejlő lehetőségeket, a BYD-nek nagy teljesítményű, 1500 kW-os töltőket kell telepítenie, de a legtöbb jelenlegi gyorstöltő 100 és 350 kW közötti teljesítménnyel működik. A BYD világszerte tervezi ezeknek a szupergyors töltőknek a telepítését, és várakozásai szerint az év végére Kínában 20 000 ilyen berendezés lesz működésben.
A brit Cambridge-i Egyetemről kivált energiatárolási vállalat, a Nyobolt kevésbé radikális megközelítést alkalmaz ugyanennek a problémának a megoldására. A cég által egy könnyű sportautóba beépített 35 kWh-s akkumulátor egy meglévő, 350 kW-os gyorstöltőhöz csatlakoztatva öt percnél rövidebb idő alatt 10 százalékról 80 százalékra tölthető. Bár ez az akkumulátor a mai mércével viszonylag kis kapacitású, az autó alacsony tömege miatt még így is körülbelül 250 kilométeres hatótávot biztosít. A vállalat nagyobb változatokat is képes gyártani. A BYD-hez hasonlóan a Nyobolt is az elektródák újratervezésével küzdi le a belső ellenállás problémáját. Az anódjai egy saját fejlesztésű nióbium-volfrám-oxid anyagból készülnek, amely lehetővé teszi, hogy az ionok sokkal gyorsabban lépjenek be és ki, ezzel növelve a töltési sebességet.
A Nyobolt már most is szállít ilyen anódokkal felszerelt akkumulátorokat adatközpontok számára, ahol a gyors töltésű akkumulátorok segítenek kiegyenlíteni az energiaigény nagy ingadozásait. A vállalat nemrégiben megállapodást kötött az amerikai Symbotic céggel is, hogy raktári robotjaikat gyorsan tölthető akkumulátorokkal szereljék fel, így a robotok több időt tölthetnek munkával. A Nyobolt több járműgyártóval is tárgyal arról, hogy akkumulátorait használják.
Ezek a sebességnövekedések azonban költségekkel járnak. A gyors töltés egyik következménye, hogy az akkumulátorokra nehezedő többletterhelés miatt azok hamarabb veszíthetnek kapacitásukból, mint hagyományos töltés esetén. A mérnökök azonban ezt a problémát is egyre inkább kezelni tudják. Sai Shivareddy, a Nyobolt vezetője és társalapítója szerint akkumulátoraikat több mint 4000 gyorstöltési cikluson tesztelték, ami körülbelül egymillió kilométer megtételének felel meg, miközben az akkumulátorok megőrizték kapacitásuk több mint 80 százalékát. A BYD szerint az ő akkumulátoruk is megnövelt tartóssággal rendelkezik.