Mówi: | prof. dr hab. inż. Janina Molenda |
Firma: | Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie |
Baterie litowo-jonowe są przyszłością elektromobilności. Producenci samochodów poszukują jednak alternatywnych technologii do napędzania aut zeroemisyjnych
Ogniwa litowo-jonowe są obecnie najlepszym rozwiązaniem do zapewniania energii samochodom elektrycznym o średnim i dużym zasięgu. Producenci dążą do osiągnięcia jak największej gęstości ogniwa przy zachowaniu jak najwyższego poziomu bezpieczeństwa. W najbliższych latach rynek baterii litowo-jonowych będzie notował dalsze wzrosty, a zużycie ekwiwalentu węglanu litu wzrośnie ponadtrzykrotnie. Tymczasem wielkie koncerny samochodowe poszukują nowych rozwiązań pozwalających opracować wydajne i bardzo żywotne baterie. Toyota rozwija technologię baterii półprzewodnikowych. Z kolei rynek chiński przyszłość transportu widzi w ogniwach wodorowych.
– Duże zainteresowanie ogniwami litowo-jonowymi wiąże się z tym, że mają one znacznie lepsze parametry niż dotychczasowe akumulatory na rynku. Mają np. trzykrotnie większą gęstość energii, gęstość mocy w stosunku do toksycznych ogniw niklowo-kadmowych, czy niklowo-wodorkowych. Duża gęstość mocy skumulowana na jednostkę masy i objętości to zasadnicze parametry, poza tym liczba cykli pracy jest również konkurencyjna w stosunku do akumulatorów niklowo-wodorkowych – mówi w rozmowie z agencją informacyjną Newseria Innowacje profesor Janina Molenda, kierownik Katedry Energetyki Wodorowej AGH w Krakowie.
Rynek baterii litowo-jonowych stale się rozwija. Producenci pojazdów elektrycznych, a zwłaszcza producenci samochodów, nieustannie dążą do tego, by baterie cechowały się wyższą gęstością energii, a także bezpieczeństwem stosowania, żywotnością i stabilnością. Wszystko po to, by samochody elektryczne były zdolne na jednym ładowaniu pokonać jak najwięcej kilometrów, a także by późniejsze doładowywanie baterii trwało jak najkrócej.
Nowoczesne baterie muszą też dobrze radzić sobie z pokryciem dużo większego zapotrzebowania na energię przy ruszaniu z miejsca i przyspieszaniu pojazdu. Na razie najlepiej radzą sobie z tym wszystkim właśnie ogniwa litowo-jonowe.
– Żywotność akumulatorów litowych do samochodów jest przewidziana na 10 lat, więc są to technologie, które bazują na materiałach bardziej stabilnych. Stabilność ogniwa litowego dla zastosowań długoletnich o większym czasie trwania wiąże się ze stabilnością poszczególnych komponentów w kontakcie z elektrolitem ciekłym. Ciągle w bateriach litowych używany jest z konieczności elektrolit ciekły, bo nie mamy elektrolitu stałego, który by odpowiednio przewodził w temperaturze pokojowej – tłumaczy ekspertka.
Stały elektrolit w elektromobilności planuje wykorzystać Toyota. Japoński koncern w najbliższych latach postawi na wdrożenie baterii półprzewodnikowych. Te mają oferować większą gęstość energii niż baterie litowo-jonowe używane przez Teslę i innych konkurentów. Akumulatory tego typu wykorzystują stały elektrolit zamiast ciekłego elektrolitu stosowanego w akumulatorach litowo-jonowych. Prezentacja rozwiązania w autach Toyoty możliwa będzie najwcześniej w 2020 roku. Japoński producent swoją technologią planuje się podzielić ze swoimi partnerami, tzn. Mazdą, Suzuki i Subaru. Bateriami półprzewodnikowymi zainteresowane są także marki takie jak Volkswagen czy BMW.
Z kolei Tesla, jeden ze światowych liderów elektromobilności, rozwijać będzie w najbliższych latach własne ogniwa litowo-jonowe. Na razie przedsiębiorstwo Elona Muska współpracuje na tym polu z japońskim koncernem Panasonic. Położenie nacisku na produkcję własnych baterii pozwoli amerykańskiemu gigantowi uniezależnić rozwój swoich technologii dla elektromobilności od tego partnera.
W najbliższych latach dominującymi na rynku będą ogniwa litowo-jonowe o wyższej zawartości niklu – wynika ze spotkania naukowców podczas XI konferencji Lithium Supply&Markets, która odbyła się w połowie czerwca w chilijskim Santiago. Katody niklowo-kobaltowo-manganowe staną się bardziej popularne z uwagi na ich wyższą gęstość w porównaniu z katodami z żelazofosforanem litu. Te pierwsze nadają się szczególnie do zasilania w energię pojazdów o średnich (250–350 km) i wysokich (ponad 500 km) zasięgach, podczas gdy te drugie bardziej sprawdzają się w autobusach i małych samochodach stosowanych na dystansach do 100 km.
Dzięki ogniwom litowo-jonowym możliwy jest jednak rozwój nie tylko elektromobilności.
– W tej chwili zastosowanie ogniw litowych to nie tylko przenośna elektronika czy nawet samochody elektryczne lub hybrydowe, lecz także wielkie magazyny energii o pojemności nawet 100 megawatów. Takie instalacje powstają już na świecie – mówi prof. Janina Molenda.
Chiny, będące największym na świecie rynkiem motoryzacyjnym, a także liderem sprzedaży tanich aut elektrycznych, przyszłość widzą w ogniwach wodorowych. Zgodnie z założeniami tamtejszego rządu w ciągu najbliższej dekady po chińskich drogach ma jeździć milion aut z napędem wodorowym. W przyszłym roku chiński rząd wycofa dotacje długoterminowe dla rozwoju elektromobilności przy jednoczesnym utrzymaniu dotacji dla transportu opartego na ogniwach wodorowych.
Według ustaleń z Lithium Supply & Markets całkowite zużycie ekwiwalentu węglanu litu na świecie osiągnie najprawdopodobniej 1 mln ton do 2025 r. W 2018 roku było to około 300 tys. ton.
Czytaj także
- 2025-04-04: W drugiej połowie roku do sprzedaży trafi najinteligentniejszy Mercedes. W pełni elektryczny CLA jest krokiem do całkowitej dekarbonizacji produkcji
- 2025-03-28: Enea zapowiada kolejne zielone inwestycje. Do 2035 roku chce mieć prawie 5 GW mocy zainstalowanej w OZE
- 2025-04-01: Europa zapowiada walkę o bezpieczeństwo lekowe. Wsparcie dla tych inwestycji ma się znaleźć w przyszłym budżecie UE
- 2025-03-24: Eksperci ochrony zdrowia apelują o większy zakres kompetencji pielęgniarek. To mogłoby zwiększyć dostępność usług medycznych
- 2025-03-18: Europa będzie się zbroić. Musi być gotowa na atak Rosji na kraj NATO w ciągu kilku najbliższych lat
- 2025-03-18: UE chce zmniejszyć udział leków i substancji czynnych z Azji. Nowe przepisy zwiększą możliwości produkcyjne europejskich firm
- 2025-03-25: Uproszczenie przepisów zwiększy potencjał obronny Europy. Ułatwi współpracę sektora prywatnego i publicznego
- 2025-03-21: Zakup używanego samochodu może być stresujący. Mimo profesjonalizacji rynku wciąż zdarzają się oszustwa
- 2025-03-27: Zakończenie wojny w Ukrainie poprawiłoby klimat inwestycyjny w Polsce. Inwestorzy cenią stabilność i bezpieczeństwo
- 2025-03-13: Inwestycje w sztuczną inteligencję na bardzo niskim poziomie. Potencjał polskich kadr nie jest wykorzystywany
Transmisje online
Kalendarium
Więcej ważnych informacji
Jedynka Newserii

Ochrona środowiska

Obowiązki w zakresie zrównoważonego rozwoju staną się mniej uciążliwe. Będą dotyczyć tylko największych firm
Na pierwszy ogień deregulacji w Unii Europejskiej poszły przepisy dotyczące sprawozdawczości zrównoważonego rozwoju. Obowiązki w tym zakresie będą, zgodnie z planem KE, się koncentrowały na największych podmiotach, co stanowi duże ułatwienie dla średnich podmiotów i małych firm w łańcuchach dostaw, ale też może zmienić proces dochodzenia do neutralności klimatycznej w UE. Raportowanie wpływu na środowisko rzeczywiście wiąże się z dużym wysiłkiem i kosztami, czego firmy się obawiają, ale z drugiej strony coraz więcej podmiotów widzi w tym cenne narzędzie do analizy i dodatkową wartość.
Telekomunikacja
Wykluczenie cyfrowe szczególnie dotyka generacji silver. T-Mobile wystartował z darmowymi kursami z obsługi smartfona

44 proc. Polaków w 2023 roku posiadało przynajmniej podstawowe kompetencje cyfrowe przy średniej unijnej na poziomie 56 proc. – wynika z danych Eurostatu. Dla grupy osób powyżej 55. roku życia odsetek ten wynosi kilkanaście procent. T-Mobile – w ramach projektu „Sieć Pokoleń” – burzy cyfrowe bariery oraz pokazuje, jakie możliwości daje technologia. W tym prowadzi cykl warsztatów stacjonarnych oraz udostępnia kurs online z podstaw obsługi smartfona.
Transport
W drugiej połowie roku do sprzedaży trafi najinteligentniejszy Mercedes. W pełni elektryczny CLA jest krokiem do całkowitej dekarbonizacji produkcji

Mercedes-Benz wprowadza na rynek nowy model CLA. Określany jest jako najbardziej inteligentny samochód wyprodukowany kiedykolwiek w fabrykach koncernu dzięki nowemu systemowi operacyjnemu. To też pierwszy model z całkiem nowej rodziny samochodów dostępnych zarówno z napędem elektrycznym, jak i zaawansowanym technicznie napędem hybrydowym. Jako pierwszy na rynku zadebiutował całkowicie elektryczny CLA. To krok w kierunku dalszej dekarbonizacji produkcji. Do 2039 roku firma chce osiągnąć neutralność pod względem emisji CO2.
Szkolenia

Akademia Newserii
Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.