Badania baterii: powolny postęp

Badania baterii: powolny postęp

„Akumulatory półprzewodnikowe należą do najchętniej wybieranych kandydatów na baterie nowej generacji”.MARCIN FINSTERBUSCH

Ekonomia motoryzacyjna: Następna generacja akumulatorów półprzewodnikowych powinna być dwukrotnie mocniejsza i bezpieczniejsza niż dzisiejsze akumulatory litowo-jonowe. Co jest prawdą w obietnicach producentów samochodów?
Martina Finsterbuscha: W rzeczywistości akumulatory półprzewodnikowe są jednymi z gorących kandydatów na akumulatory do pojazdów elektrycznych nowej generacji. Ponieważ nie zawierają już ciekłych elektrolitów, są szczelne i stabilne temperaturowo, w przeciwieństwie do dzisiejszej generacji akumulatorów litowo-jonowych. W naszym instytucie badawczym pracujemy również nad podwojeniem gęstości energii i poprawą długoterminowej stabilności.

Na jakim etapie są Państwa badania i kiedy możemy się spodziewać, że nowa generacja akumulatorów będzie gotowa na rynek?
Gdyby jutro jeden z moich pracowników rozwiązał za jednym zamachem wszystkie pozostałe problemy fizyczne i chemiczne, zajęłoby to tylko dwa lata. Tak naprawdę wciąż mamy kilka przeszkód do pokonania, ponieważ nasze komórki funkcjonują na razie jedynie w skali laboratoryjnej. Największym wyzwaniem jest obecnie skalowanie funkcji pojedynczego małego ogniwa do zestawu akumulatorów składającego się z kilkuset dużych ogniw w pojeździe. W kolejnym kroku należy zoptymalizować materiały i procesy produkcyjne pod kątem efektywności kosztowej, ponieważ w produkcji samochodów liczy się każdy cent. Nie spodziewam się więc funkcjonalnych prototypów przed 2025 rokiem i ewentualnej produkcji na dużą skalę przed 2030 rokiem.

Producenci samochodów, tacy jak Toyota i Fisker, a także producent odkurzaczy Dyson, chcą wprowadzić na rynek akumulatory półprzewodnikowe na początku lat 20. XX wieku. Czy jest w tym ziarno prawdy, czy to tylko plotki?
Gdybym to wiedział, nie byłbym fizykiem, ale jasnowidzem(śmiech). Wiele laboratoriów badawczych na całym świecie pracuje obecnie w najściślejszej tajemnicy nad nowymi, przełomowymi technologiami akumulatorów. Nikt nie jest dziś w stanie powiedzieć, kto ostatecznie wygra wyścig.

Słyszy się o różnych koncepcjach, takich jak baterie litowo-siarkowe, litowo-powietrzne, a nawet litowo-szklane. Jak myślisz, który jest najbardziej obiecujący?
W Centrum Badawczym w Jülich pracujemy przede wszystkim nad rozwojem ceramicznych akumulatorów półprzewodnikowych na bazie tlenków. Chociaż wiążą się one z większymi wyzwaniami produkcyjnymi w porównaniu z akumulatorami półprzewodnikowymi na bazie siarki lub fosforanów, są one również najbardziej stabilne. Opracowujemy proszki wyjściowe, półprodukty i warstwy funkcjonalne i wykorzystujemy je do budowy kompletnych ogniw. Dysponujemy wieloletnim know-how oraz dużym portfolio procesów produkcji i przetwarzania ceramiki, dzięki którym możemy łączyć szeroką gamę materiałów i wytwarzać różne typy ogniw. Zawsze koncentrujemy się na opracowywaniu materiałów i procesów, które są możliwie najbardziej opłacalne i skalowalne.

Czy osobiście kupiłbyś dziś samochód elektryczny, czy wolisz poczekać na kolejny skok technologiczny w rozwoju akumulatorów?
W ciągu najbliższych kilku lat prawdopodobnie nie nastąpi duży skok technologiczny, ale raczej stopniowa ewolucja technologii akumulatorów. W końcu akumulator litowo-jonowy z ciekłym elektrolitem istnieje już od 25 lat i jest stale udoskonalany. Dlatego już jestem zainteresowany kupnem samochodu elektrycznego, ale zauważyłem, że często nie otrzymuję kompetentnych odpowiedzi od dealerów na moje pytania dotyczące aktualnie zainstalowanych akumulatorów w pojeździe. Poza tym infrastruktura ładowania nie jest jeszcze wystarczająco dostępna dla moich potrzeb związanych z mobilnością, więc wolałbym poczekać trochę dłużej.