Търсене на зелена батерия

Търсене на зелена батерия

AUTOMOTIVE.AT: Повечето батерии за електрически автомобили сега се разработват и произвеждат в Азия. Може ли Европа да се справи с темпото на иновациите в Далечния изток?

БОЩИДАР ГАНЕВ: Всъщност европейската автомобилна индустрия все още е силно зависима от вноса от Азия за автомобилни батерии. Ето защо ЕС иска да създаде собствено производство на батерии, което съчетава производителност, устойчивост и опазване на ресурсите в духа на Зелената сделка. Тези батерии ще бъдат от особен интерес за онези производители, които искат да рекламират своите превозни средства не само по отношение на производителност и пробег, но и по отношение на екологичност и екологичност и използват батерия, която е възможно най-подходяща за европейския контекст. Целевата визия включва: батерия, произведена в Европа, с възможно най-висок дял възобновяема енергия / прозрачност по отношение на състава и произхода на материалите / минимизиране на критичните суровини / добра производителност в „първия“ живот, т.е. когато се използва в превозно средство или самолет / възможност за последваща употреба във „втори“ живот, например като стационарно съхранение. Не на последно място, има доказана възможност за рециклиране, когато батерията най-накрая достигне края на живота си.

Какво може да допринесе за това проектът HighSpin в AIT?

Консорциумът HighSpin, ръководен от AIT, се състои от 13 партньора от осем европейски страни. Комисията на ЕС призна необходимостта от устойчиво производство на батерии още през 2017 г. Следователно целта на разработването на иновативна клетъчна химия е да се използват по-малко критични суровини и в същото време да се спазват принципите на кръговата икономика. Преди всичко искаме да заменим суровината кобалт, която се добива при нечовешки и вредни за околната среда условия, предимно в Конго, с по-малко критични суровини. В проекта HighSpin ние също така тестваме два различни процеса на рециклиране, които могат да се използват за извличане на висококачествени метали от използвани клетки за производството на нови клетки.

Какви са особеностите на тази клетъчна химия?

В момента работим върху разработването на анод от силиций/графит и катод от литиево-никел-манганов оксид. Иновативната акумулаторна клетка трябва да постигне възможно най-голям брой цикли на зареждане и в същото време да бъде подходяща за приложения за втори живот и ефективно рециклиране. Фокусът е и върху мащабируемостта на производството на клетки, тъй като прототипите, разработени в лабораторията, трябва да могат да бъдат масово произвеждани индустриално с възможно най-малко усилия.

Каква енергийна плътност и експлоатационен живот ще имат „зелените“ устройства за съхранение на енергия, разработени в High Spin?

Нашата основна цел е да реализираме клетка с енергийна плътност от 390 Wh/kg и продължителност на живота от поне 2000 цикъла на зареждане. Фокусът на нашата изследователска работа е върху разработването на материали и оптимизираната координация на електродите и електролита, направени от тях. За електродите ние проучваме иновативни 3D покривни структури за увеличаване на плътността на мощността. След това оптимизираме архитектурата на разработените по този начин клетки към съответните изисквания на превозни средства и самолети и ги тестваме в модулни демонстратори.

Колко усилия ще са нужни, за да се произвеждат тези клетки в промишлен мащаб – ще трябва ли да се построят нови фабрики за батерии за това?  

Едно предимство на това 3-то поколение батерийни клетки е използването на течни електролити - следователно могат да се използват съществуващи производствени съоръжения. За разлика от това, първо трябва да се разработят нови производствени процеси и производствени системи за 4-то поколение твърдотелни батерии, които в момента се проучват в световен мащаб. Тази бъдеща технология със сигурност ще спечели надпреварата в средносрочен до дългосрочен план, но вероятно ще отнеме много години, за да стигне дотам. Междувременно батериите с течни електролити, разработени в проекта HighSpin, ще могат да дадат ценен принос за устойчивостта на електромобилността.

Кога „зелените“ батерии ще бъдат готови за серийно производство?

Нашият изследователски проект ще продължи до средата на 2026 г. След това клетъчната химия, разработена от HighSpin, ще бъде тествана при реалистични условия и ще бъде предоставена на индустрията. Това допълнително развива батериите и адаптира техните вериги за доставки и производствени съоръжения. В зависимост от наличието на суровини, аз оценявам, че серийното производство ще бъде постигнато от 2028 г. за превозни средства и от 2030 г. за самолети.