Mire számíthatunk az akkumulátorok technológiája terén 2030-ig?

A Porsche sikeresen lépett be az elektromobilitás világába a Taycannal, az innováció azonban folyamatos, így számos további iparági szereplő mellett ők is az akkumulátorok jövőjét kutatják. Az energiatárolásra alkalmas telepek, illetve az energiát leadó villanymotorok mechanikailag alapvetően sokkal egyszerűbbek, mint a belsőégésű erőforrások, emiatt pedig nehéz őket fejleszteni, hiszen nincs annyi változó bennük, amin javítani lehetne. Dirk Uwe Sauer, az RWTH Aacheni Egyetem szakembere szerint azonban ez nem is feltétlenül probléma, hiszen ez a technológia már jelenleg is van annyira jó, hogy majdhogynem fölösleges lenne új alapokra helyezni az energiatárolást. A részvényeseket viszont ez aligha teszi boldoggá, fejlődés nélkül tulajdonrészük értéke a Porschéban nem fog növekedni, éppen ezért a mérnökök továbbra is azon dolgoznak, hogyan lehetne jobb teljesítményt kisajtolni az akkumulátorokból. A lítium-ion technológia meghatározó marad legalább ebben az évtizedben, apránként azonban ezt is lehet javítani. A Fraunhofer Intézet a Rendszerek és Innováció Kutatására (ISI) nevű szervezet tanulmánya szerint

az elektromos autók aksijainak energiasűrűsége tíz év alatt majdnem megduplázódott, ez pedig megismétlődhet 2030-ig

- azaz adott méretű akkumulátorok egyre nagyobb mennyiségű energiát képesek tárolni. A másik javítandó tulajdonság a töltési idő, ennek terén azonban kompromisszumokat kell kötni. A gyors töltés, a nagymennyiségű energia tárolása és az akkumulátor hosszú élettartama egy olyan hármas, melyből egyszerre csak kettő teljesíthető. A lítium-ion akkumulátorok akár kétezerszer is képesek lemerülni és feltöltődni, mielőtt komoly kapacitásvesztés lépne fel, az ultragyors töltések azonban csökkenthetik ezt a számot. Az akkumulátor cellái két elektródából állnak: egy fémből készült pozitívból, a katódból, illetve a grafitból készült negatívból, az anódból. Töltéskor a lítium-ionok a feszültség hatására az anódhoz tapadnak, energialeadáskor pedig a folyékony szeparátoron áthaladva a katód felé áramlanak. Minél gyorsabb a töltés, annál nagyobb a veszélye, hogy a részecskék véglegesen az anód grafitkristályaihoz ragadnak, ezáltal egy fémréteget képezve rajtuk, ami rontja a telep teljesítményét. Hogy mi számít túl gyorsnak, az egyelőre nem ismert, számos kutató keresi a választ erre a kérdésre jelenleg is. Az energia áramlását is nehezíti (szó szerint) a gyorsaság, adott időn belül nagyobb áram csak vastagabb kábeleken keresztül juthat át - ezt magasabb feszültséggel lehet kompenzálni, ezért választotta a Porsche a 800 V-os architektúrát a Taycan számára az elektromos autókban szokásos 400 V helyett. Több probléma is felmerül tehát, ettől függetlenül azonban a lítium-ion technológia a legjobb jelenleg töltés, energialeadás, tartósság, tömeg és biztonság szempontjából, nem beszélve az ár/érték arányról: a Horváth Péter által alapított Horváth & Partners tanácsadó iroda szerint 2013 óta 400 euróról 107 euróra esett az akkumulátorok 1 kWh-ra jutó ára. Hasonló mértékű árcsökkenés azonban nem fenntartható, főleg az egyre növekvő kereslettel szemben, ugyanakkor a kínálat is bővülni fog.
2030-ra Kína marad a fő akkumulátor-nagyhatalom, a globális termelés 70%-át ők fogják adni, viszont Európa is felzárkózhat 17%-ra a Benchmark Mineral Intelligence szerint. Az öreg kontinensen hazánk pedig kifejezetten jó pozícióba kerülhet, a várakozások szerint Németország után nálunk lesz a második legtöbb 5 GWh fölötti kapacitású akkumulátorgyár az évtized végére, szám szerint három. Közép-Európa különösen nagy részét adhatja majd a földrész termelésének, Németország és a V4-ek összesen 12 nagykapacitású gyárral rendelkezhet majd. A technológia tehát erős jövőnek néz elébe, ugyanakkor új megoldásokon is dolgoznak a kutatók, melyben főleg az elektródák anyagát változtatják: tesztelik a kénből, szilikon-karbon kompozitból és nikkelben gazdag anyagokból készült rudacskák megvalósíthatóságát, de a lítium-ion akkumulátorok folyékony szeparátorának szilárdra cserélését is szeretnék elérni, ami kisebb és kevésbé tűzveszélyes telepek létrehozását tenné lehetővé.