Η CATL υπόσχεται ηλεκτρικά με 1.600+ χλμ. αυτονομίας και τεχνολογία που «αναπνέει»

Η τεχνολογία των μπαταριών εξελίσσεται με ταχύτατους ρυθμούς και ενώ οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης θεωρούνται σήμερα το επόμενο μεγάλο βήμα για την ηλεκτροκίνηση, η CATL φαίνεται να κοιτάζει ακόμη πιο μακριά. Ο μεγαλύτερος κατασκευαστής μπαταριών παγκοσμίως, εκτιμά ότι το πραγματικό άλμα στο μέλλον, μπορεί να έρθει από μια διαφορετική τεχνολογία: τις μπαταρίες λιθίου-αέρα.

Η κινεζική εταιρεία, η οποία πρωταγωνιστεί ήδη στην αγορά των μπαταριών ηλεκτρικών οχημάτων, συνεχίζει την ανάπτυξη λύσεων στερεάς κατάστασης και μπαταριών νατρίου. Παράλληλα, όμως, επενδύει σε μια τεχνολογία, που υπόσχεται επιδόσεις οι οποίες μέχρι σήμερα μοιάζουν σχεδόν απίστευτες.

Τι είναι οι μπαταρίες λιθίου-αέρα;

Οι συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου, βασίζονται σε σύνθετα χημικά υλικά που περιλαμβάνουν στοιχεία όπως λίθιο, νικέλιο, κοβάλτιο και μαγγάνιο. Όλα τα απαραίτητα συστατικά, για την παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας, βρίσκονται ενσωματωμένα στο εσωτερικό τους.

Οι μπαταρίες λιθίου-αέρα λειτουργούν με εντελώς διαφορετική φιλοσοφία. Η άνοδος εξακολουθεί να αποτελείται από μεταλλικό λίθιο, όμως η κάθοδος αξιοποιεί το οξυγόνο του ατμοσφαιρικού αέρα. Για τον λόγο αυτό συχνά χαρακτηρίζονται ως «αναπνεόμενες μπαταρίες».

Η συγκεκριμένη αρχιτεκτονική, μειώνει σημαντικά το βάρος της μπαταρίας και αυξάνει την ενεργειακή της πυκνότητα, επιτρέποντας θεωρητικά πολύ μεγαλύτερη αποθήκευση ενέργειας, σε σχέση με τις σημερινές λύσεις.

Τα μεγάλα πλεονεκτήματα και οι σημαντικές προκλήσεις

Η δυνατότητα χρήσης του αέρα ως ενεργού στοιχείου, προσφέρει εντυπωσιακά οφέλη. Οι μπαταρίες λιθίου-αέρα, μπορούν να είναι ελαφρύτερες, απλούστερες σε σχεδιασμό και να προσφέρουν πολύ μεγαλύτερη αυτονομία στα ηλεκτρικά οχήματα.

Ωστόσο, η τεχνολογία παραμένει σε πειραματικό στάδιο. Η επαφή με την υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας, δημιουργεί προβλήματα φθοράς, ενώ η διαδικασία φόρτισης, είναι πιο σύνθετη σε σχέση με τις σημερινές μπαταρίες. Παράλληλα, οι καταλύτες που χρησιμοποιούνται υποβαθμίζονται με την πάροδο του χρόνου, μειώνοντας την απόδοση και τη διάρκεια ζωής τους.

Οι ερευνητές εργάζονται εντατικά για την επίλυση αυτών των ζητημάτων, καθώς θεωρούν ότι τα οφέλη δικαιολογούν την προσπάθεια.

Αυτονομία που ξεπερνά τα 1.600 χιλιόμετρα

Ο επικεφαλής επιστήμονας της CATL, Wu Kai, αποκάλυψε ότι οι μπαταρίες λιθίου-αέρα αποτελούν έναν από τους σημαντικότερους μακροπρόθεσμους στόχους της εταιρείας.

Για να γίνει αντιληπτό το μέγεθος της διαφοράς, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης που αναπτύσσονται σήμερα, αναμένεται να ξεπεράσουν τα 500 Wh/kg ενεργειακής πυκνότητας, περίπου διπλάσια από τις σημερινές μπαταρίες ιόντων λιθίου. Αυτό θα μπορούσε να μεταφραστεί σε αυτονομία, που υπερβαίνει τα 1.000 χιλιόμετρα.

Οι μπαταρίες λιθίου-αέρα, όμως, υπόσχονται ακόμη μεγαλύτερα νούμερα. Πρόσφατα ερευνητικά πρωτότυπα στις Ηνωμένες Πολιτείες, έχουν καταγράψει ενεργειακή πυκνότητα έως και 1.200 Wh/kg, ενώ κατάφεραν να διατηρήσουν λειτουργικότητα για περίπου 1.000 κύκλους φόρτισης.

Αν αυτά τα αποτελέσματα μεταφερθούν με επιτυχία στην παραγωγή, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, θα μπορούσαν να φτάσουν ή ακόμη και να ξεπεράσουν τα 1.600 χιλιόμετρα αυτονομίας με μία μόνο φόρτιση.

Η διορία για το νέο φαρμακείο αυτοκινήτου λήγει σύντομα. Προμηθευτείτε το νέο πιστοποιημένο φαρμακείο με 10% έκπτωση χρησιμοποιώντας τον κωδικό CARSELECTRIC10 στο τελευταίο βήμα του checkout.

Μπορούν να πλησιάσουν τη βενζίνη;

Οι θεωρητικές δυνατότητες της τεχνολογίας είναι ακόμη πιο εντυπωσιακές. Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι μπαταρίες λιθίου-αέρα, θα μπορούσαν να αγγίξουν θεωρητικά ενεργειακή πυκνότητα έως και 12.000 Wh/kg.

Το νούμερο αυτό βρίσκεται πολύ κοντά στην ενεργειακή πυκνότητα της βενζίνης, η οποία υπολογίζεται περίπου στα 13.000 Wh/kg. Παρόλα αυτά, πρόκειται για θεωρητικό όριο, που δεν λαμβάνει υπόψη το συνολικό βάρος και τα επιπλέον εξαρτήματα που απαιτούνται σε ένα πραγματικό σύστημα μπαταρίας.

Στην πράξη, οι επιδόσεις θα είναι σαφώς χαμηλότερες, αλλά εξακολουθούν να ξεπερνούν κατά πολύ, τις δυνατότητες των σημερινών τεχνολογιών.

Πότε θα τις δούμε στην παραγωγή;

Παρά τις μεγάλες προσδοκίες, οι μπαταρίες λιθίου-αέρα απέχουν ακόμη από την εμπορική αξιοποίηση. Τα τεχνικά εμπόδια παραμένουν σημαντικά και απαιτούνται περαιτέρω εξελίξεις, ώστε να διασφαλιστούν η ανθεκτικότητα, η ασφάλεια και το κόστος παραγωγής.

Οι περισσότεροι ειδικοί εκτιμούν ότι η τεχνολογία δύσκολα θα περάσει στη μαζική παραγωγή πριν από το 2030. Μέχρι τότε, οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης αναμένεται να αποτελέσουν το επόμενο μεγάλο βήμα στην ηλεκτροκίνηση.

Ωστόσο, αν οι μπαταρίες λιθίου-αέρα καταφέρουν να ξεπεράσουν τα σημερινά τεχνολογικά εμπόδια, θα μπορούσαν να αλλάξουν οριστικά τους κανόνες του παιχνιδιού, προσφέροντας αυτονομία που μέχρι σήμερα θεωρείται αδιανόητη για ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο.

Πηγή: motor.es