Az elmúlt években az akkumulátortechnológia fejlesztése lehetővé tette az elektromos közlekedés felfutását. De melyek a következő nagy trendek és innovációk ezen a területen, és mit jelentenek ezek a nehéz tehergépjárművek számára?
Az akkumulátorok az elektromobilitás középpontját jelentik, és minden fejlesztés – legyen az teljesítmény, ár vagy megbízhatóság – felgyorsítja az elektromos közlekedésre való átállást. Viszonylag rövid idő alatt már jelentős előrelépés történt.
Az első kereskedelmi forgalomban kapható lítium-ion akkumulátorok 1991-ben jelentek meg, de áruk és kapacitásuk miatt csak a szórakoztatóelektronikai eszközökhöz voltak megfelelőek. Ez azonban gyorsan megváltozott, amikor az áruk jelentősen csökkent, és így hamarosan a személygépkocsik, majd később a nehéz tehergépkocsik számára is használható opcióvá váltak. 2010 óta a költségek kilowattóránkénti 1400 USD-ról 2023-ban 140 USD/kilowattórára csökkentek – 90%-os csökkenés.
A fő áttörést az LCO (lítium-kobalt-oxid) akkumulátorok 1980-as feltalálása és a lítium katódanyagként való felhasználásának forradalmi elve jelentette. Ez azonnal megduplázta a meglévő akkumulátorok energiasűrűségét. Azóta az akkumulátorok különböző kémiája folyamatosan fejlődött, ami az energiakapacitás, az élettartam, a biztonság és a teljesítmény javulásához vezetett.
2001-ben jelentek meg az NMC (nikkel-mangán-kobalt) akkumulátorok, amelyek gyorsan népszerűvé váltak az autóiparban, mivel sokkal nagyobb energiasűrűséget és jó hőstabilitást biztosítanak. Most azonban az LFP (lítium-vas-foszfát) akkumulátorok kezdik uralni az iparágat. Energiasűrűségük kisebb, mint az NMC akkumulátoroké, de nagyobb biztonsággal, hosszabb élettartammal, alacsonyabb költségekkel és kisebb környezeti hatással járnak.
Számos új technológia fejlesztése folyik: Ha az energiasűrűség növeléséről van szó, nagy reményeket fűznek a szilárdtest akkumulátorokhoz. Ennek során a folyékony elektrolitot szilárd anyagokkal, például kerámiával vagy szilárd polimerekkel helyettesítik, így a kisebb és könnyebb akkumulátorban több energia tárolható. Az elektromos teherautók esetében ez hosszabb hatótávolságot eredményez. Szilárd elektrolit használata esetén azonban az akkumulátor fajlagos ellenállása megnő a folyékony elektrolithoz képest. Jelenleg tehát kihívást jelent a töltési sebesség és a teljesítmény idővel történő csökkenése. A technológia azonban sok lehetőséget rejt magában a lítium-ion akkumulátorok korlátainak csökkentésére, és továbbfejlesztésük már folyamatban van. A Toyota például 2027-re tervezi megkezdeni a szilárdtestes akkumulátorral rendelkező elektromos járművek kereskedelmi gyártását.
Az akkumulátorfejlesztés másik iránya az olcsóbb és fenntarthatóbb megoldások iránti igény. Ebben az esetben a nátrium-ion akkumulátorok ígéretes lehetőséget jelentenek. Ma körülbelül feleakkora az energiasűrűségük, mint egy lítium-ion akkumulátoré, de nagyjából feleannyiba is kerülnek, így a technológia jó választás lehet az alacsonyabb energiaigényű alkalmazásokhoz. Mivel nátriumot tartalmaznak, amely az egyik legolcsóbb és legkönnyebben elérhető anyag a bolygón, környezetterhelésük jóval kisebb, mint a lítium-ion akkumulátoroké.
Az akkumulátorok az elektromobilitás középpontját jelentik, és minden fejlesztés – legyen az teljesítmény, ár vagy megbízhatóság – felgyorsítja az elektromos közlekedésre való átállást.
A fő kihívás az elektromos teherautók árának csökkentése, és az olcsóbb akkumulátorok fejlesztése sokat segít. De a teherautó-tulajdonosok követelményei alkalmazási területenként is eltérőek. A távolsági teherautók esetében ugyanolyan rugalmasságra törekszünk, mint a dízelüzemű teherautók esetében. Hamarosan akár 600 km hatótávolságú elektromos teherautók is kaphatók lesznek. Ha azonban hosszabb távokat kell megtennie, gyakran meg kell állnia és töltenie napközben: és ez akár több órát is igénybe vehet.
Úgy gondolom, hogy látható lesz az iparágban némi diverzifikáció, és a szállítási feladattól függően különböző akkumulátortechnológiákat fogunk használni. Lehetséges, hogy a nátrium-ion akkumulátorokat inkább az olyan rövidebb megbízásoknál fogják használni, ahol az energiaigény viszonylag alacsony, például a városi áruterítésben. A szilárdtestes akkumulátorok pedig az elektromos távolsági teherautókban jelennek meg – feltéve, hogy a jövőben szintén áttörést érünk el a technológiában.
Akárhogy is, e technológiák intenzív kutatása és fejlesztése folyamatban van. Világszerte számos szereplő – köztük technológiai vállalatok, ipari gyártók és közintézmények – jelentős mértékben fektet be az akkumulátortechnológiák fejlesztésébe és javításába. Nem feltétlenül lesz kvantumugrást jelentő felfedezés – mint amilyen az első lítium-kobalt-oxid akkumulátor volt –, de az idő előrehaladtával a technológia további fejlődésének és jobbá válásának szemtanúi lehetünk.
Ha többet szeretne megtudni az elektromos teherautó-akkumulátorokról, érdemes elolvasnia a 7 általános mítosz az elektromos teherautó-akkumulátorokról című cikket. Ha többet szeretne megtudni a régi akkumulátorok újrafelhasználásáról a környezeti hatások csökkentése érdekében, olvassa el A teherautó-akkumulátorok új életre keltése című cikket.