Firma z Cambridge wprowadziła zupełnie nowe podejście do konstrukcji akumulatorów o nazwie Electrode-to-Pack (ETOP). Zamiast tradycyjnych ogniw i modułów, system ten polega na bezpośrednim układaniu elektrod w finalnym pakiecie. Taka architektura nie tylko ma potencjał zwiększenia zasięgu o 50 procent, ale także upraszcza proces produkcyjny i obniża koszty. Gdzie jest więc haczyk?
Technologia ETOP wywróci rynek akumulatorów do góry nogami
Kluczową innowacją jest radykalna zmiana proporcji w obrębie pakietu akumulatora. W konwencjonalnych rozwiązaniach elektrody zajmują zaledwie 30-60 procent objętości, podczas gdy resztę przestrzeni wypełniają nieaktywne komponenty, czyli głównie obudowy ogniw i modułów. Technologia ETOP podnosi udział materiałów magazynujących energię do imponujących 80 procent całkowitej objętości. Sekret tkwi w eliminacji zbędnych warstw, bo zamiast zamykać elektrody w indywidualnych obudowach, system tworzy uszczelnione pary anoda-katoda, które to są układane bezpośrednio w finalnym pakiecie. Co istotne, cały proces można zintegrować z jedną maszyną, a to znacząco upraszcza linię produkcyjną i redukuje koszty.
Czytaj też: Airbus drukuje przyszłość lotnictwa, aby rozwiązać kluczowy problem obiecujących samolotów
Presja konkurencji cenowej, projektowej i wydajnościowej rośnie dla amerykańskich branż, które są silnie uzależnione od importowanych akumulatorów. USA muszą rozwijać innowacje w dziedzinie akumulatorów, a nie tylko skalować produkcję, aby zmniejszyć dystans do zagranicznych konkurentów – powiedział prezes 24M Technologies, Naoki Ota, podkreślając strategiczne znaczenie tej innowacji dla amerykańskiego przemysłu.
Przechodząc do kwestii uniwersalności, warto zaznaczyć, że technologia nie ogranicza się do konkretnej chemii czy rozmiaru. Producenci mogą tworzyć pakiety akumulatorowe o praktycznie dowolnej konfiguracji, napięciu czy zastosowaniu – od małych urządzeń po wielkie systemy magazynowania energii. Kolejnym atutem jest kwalifikacja technologii ETOP do amerykańskich ulg podatkowych na mocy sekcji 45X Ustawy o Redukcji Inflacji. To strategiczne wsparcie ma pomóc lokalnym firmom konkurować z azjatyckimi gigantami, którzy obecnie dominują w branży akumulatorowej.
Czytaj też: Budownictwo przyszłości już istnieje i ma sześć nóg. Robot Charlotte buduje domy w 24 godziny
Szczególnie obiecująco zapowiada się zastosowanie tej technologii nie tylko w samochodach, ale też w ciągle rozwijającym się rynku elektrycznych pionowzlotów, czyli takich “wielkich elektrycznych dronów-taksówek”. Prognozy wskazują, że ten sektor osiągnie wartość 1,75 miliarda dolarów do 2028 roku, a ich producenci ciągle walczą z problemem zbyt ciężkich akumulatorów, które utrudniają lot. Oto jednak elastyczność projektowa i wysoka gęstość energii czynią ETOP idealnym kandydatem dla tego wymagającego rynku.
24M Technologies nie poprzestaje jednak na samej technologii ETOP, łącząc ją z autorskimi rozwiązaniami: separatorem Impervio dla zwiększenia bezpieczeństwa i elektrolitem Eternalyte umożliwiającym szybkie ładowanie w temperaturach do minus 40 stopni Celsjusza. Połączenie tych trzech technologii ma umożliwić stworzenie pakietu o zasięgu około 1600 kilometrów na jednym ładowaniu. To dystans, który pozwoliłby przejechać z Warszawy do Rzymu bez zatrzymywania się na ładowanie.
Przyszłość akumulatorów maluje się w kolorowych barwach
Nie należy jednak zapominać, że amerykańska technologia nie jest jedynym obiecującym rozwiązaniem w branży. Naukowcy z MIT pracują nad modelem sprzężonego transferu jonowo-elektronowego, który może doprowadzić do powstania mocniejszych i szybciej ładujących się akumulatorów litowo-jonowych. Jeszcze bardziej ambitne są badania niemieckiego Uniwersytetu w Kilonii nad akumulatorami litowo-siarkowymi, które mogą umożliwić ładowanie w czasie poniżej 30 minut, a w niektórych przypadkach nawet w 12 minut. Te akumulatory oferują wyższą gęstość energii i lepsze bezpieczeństwo niż obecne rozwiązania. Chiński Xiaomi również nie pozostaje w tyle, składając patent na projekt warstwowej elektrody, która może zapewnić zasięg ponad 1200 kilometrów i obsługiwać szybkie ładowanie dodające 800 kilometrów zasięgu w zaledwie 10 minut.
Czytaj też: Najważniejszy samolot USA przyłapany w locie. Jakie tajemnice skrywa nietypowe wydanie?
Patrząc na rozwój technologii akumulatorowych, warto pamiętać, że obietnice laboratoryjne nie zawsze przekładają się na komercyjny sukces. ETOP pokazuje jednak, że przyszłość elektromobilności może wyglądać zupełnie inaczej niż dzisiejsze kompromisy między zasięgiem, czasem ładowania i kosztem. Pytanie brzmi, która z konkurujących technologii pierwsza trafi do masowej produkcji i czy rzeczywiście zmieni rynek na zawsze, a nie tylko pozostanie obietnicą bez pokrycia.