Olcsóbb szilárdtest-akkumulátor polimer elektrolittal belép a gyártásba, mivel a Sunwoda 700 Wh/kg energiasűrűséggel kecsegteti a potenciált

Kína öt legnagyobb cellagyártójának egyike, a Sunwoda idén kezdi meg a szilárdtest-akkumulátorok tömeges gyártását egy kísérleti soron, és 2026-ban bővíti a kapacitást.

A vállalat első generációs polimerelektrolitja olyan gyártásra kész szilárdtest-akkumulátort eredményezett, amely 400 Wh/kg energiasűrűséget kínál. Ez majdnem megduplázza a tömeges elektromos járművekben vagy erőművekben, például az új Anker Solix amely 50%-os kedvezménnyel kapható az Amazonon, de a Sunwoda másik vívmánya a költségek.

A szilárdtest-technológiájú akkumulátorcellák nagyobb kapacitással rendelkezhetnek, és az illékony folyékony elektrolit hiányának köszönhetően eredendően biztonságosabbak lehetnek, de még mindig meglehetősen drága az előállításuk kisebb mennyiségben. A Sunwoda azonban a 400 Wh/kg-os szilárdtest-akkumulátor bejelentésekor azt mondta, hogy képes lesz a tömeggyártásra, méghozzá olyan költségekkel, mint a szilárdtest-akkumulátorok esetében félig szilárd akkumulátorokéhoz, amelyek 5%-ban folyékony és 95%-ban szilárd elektrolitot tartalmaznak.

Ezeket olyan autógyártók használják áthidaló technológiaként, mint a NIO, amelynek 150 kWh csomagja lehetővé teszi a ET7 szedán több mint 650 mérföldet képes megtenni két töltés között. A világ legnagyobb akkumulátorgyártója CATL a félszilárd akkumulátorokat is a teljesítmény és a kWh-enkénti ár közötti jó kompromisszumnak minősítette, így ha a Sunwoda teljesen szilárdtest-akkumulátorai elérik a költségegyenlőséget azokkal, az autógyártók biztosan felfigyelnek majd rájuk.

A 400 Wh/kg energiasűrűségű, gyártásra kész szilárdtest-akkumulátor mellett Kína öt legnagyobb cellagyártója már készített egy 520 Wh/kg-os prototípust is, csakúgy, mint a Sunwoda Toyota, a CATL vagy a Samsung. A 3D kompozit anódja segíti az ionátvitelt, míg egy apró buborékokat tartalmazó, határfelület-javító anyagot tartalmazó réteg rögzíti a szilárd elektrolit interfázisú filmet, és megakadályozza a dendritek növekedését, hogy elnyomja azok romboló mellékhatásait. Ez 2027 körül kerül a gyártásba, amikor a legtöbb más szilárdtest-akkumulátorgyártó is megkezdi a saját tömeggyártási folyamatát.

Addigra azonban a Sunwoda várakozásai szerint a különböző prototípusokkal eléri a 700 Wh/kg energiasűrűséget, köszönhetően a saját fejlesztésű polimerelektrolit-technológiájának. A szilárdtest akkumulátorok energiasűrűsége rekord eddig Kína legnagyobb autóexportőre, a Chery tartotta. Nemrég jelentette be, hogy 2027-ben 600 Wh/kg szilárdtest-akkumulátorral rendelkező járműveket fog forgalomba állítani, ugyanezt a polimerelektrolitos megközelítést alkalmazva.

A Sunwoda szilárdtest-akkumulátorának katódjának porozitása mindössze 5%, azaz ötször kisebb, mint a jellemző, ugyanakkor az ionok vezetőképessége háromszorosára nőtt. A"nanoszerkezetű, nagyentrópiájú anód" hétszer nagyobb kapacitással rendelkezik, mint a grafitból készültek, és kétszer annyi ciklusidővel rendelkezik. A Sunwoda kompozit polimer elektrolitmembránja nagymértékben megkönnyíti az ionvezetést, ugyanakkor rugalmas és tartós is. A cellák határfelületének bevonata is rugalmas, amely a Sunwoda szerint"nagyfokú ionvezetést, erős tapadást, nagyfokú alakíthatóságot és öngyógyítást" mutat. Az így kapott 20 Ah-s cellák 1200 életciklusnyi élettartamot kínálnak, és már átmentek a szögbehatoláson és a 200 °C-os forró dobozban végzett biztonsági teszteken.

Az ígéretes technológiát a laboratóriumokban is folyamatosan fejlesztik, hiszen a Kínai Tudományos Akadémia nemrég bejelentette, hogy a rugalmas polimerelektrolittal ellátott szilárdtest-akkumulátor prototípusát, amely akár 86%-kal nagyobb energiasűrűséggel büszkélkedhet, mint a jelenleg gyártásra kész szilárdtest-akkumulátorok, amelyek gyártótól függően 350 Wh/kg és 400 Wh/kg között mozognak.

Az 500 Wh/kg-os szilárdtest-akkumulátorokat, amelyeket korábban a jelenlegi technológia elméleti határának tekintettek, már tesztelik olyan prototípus járművekben, mint például a Mercedes EQS, amely képes a 750 mérföldet tudnak megtenni töltéssel, de tömeggyártásukat csak 2027-re tervezik, és kis tételekben csak az prémium kategóriás elektromos járművek esetében.