Czy baterie w pojazdach elektrycznych mogą być lepsze?

Toyota twierdzi, że już dokonała przełomu technologicznego, który pozwoli jej zmniejszyć o połowę wagę, rozmiar i koszt akumulatorów. Brzmi to jak spełnienie marzeń miłośników pojazdów elektrycznych. Mieliśmy okazję testować samochody oraz ciągniki napędzane bateriami i ich największą wadą były właśnie akumulatory, czyli najważniejszy element całego urządzenia.

Ford Transit, którym jeździliśmy w gospodarstwie spisywał się znakomicie, jego ponadprzeciętne wyposażenie robiło wrażenie, a przyspieszenie niemal wbijało w fotel kierowcę i pasażerów. Co z tego skoro po przepracowaniu kilku godzin należało pojazd podpinać do prądu?

W rolnictwie brakuje elektrykom elastyczności

Baterie są drogie, ciężkie, wymagają długiego ładowania i po prostu do wielu potrzeb są zbyt mało wydajne. Między innymi dlatego w przypadku maszyn rolniczych elektryki są nadal mało popularne.

Oczywiście są segmenty, gdzie elektryki się sprawdzą. Silniki tego typu mogą pracować w ładowarkach kołowych i teleskopowych, które poruszają się w zamkniętych pomieszczeniach i nie jeżdżą na dłuższych odcinkach. W przypadku ciągników powyżej 80 – 100 KM efektywna praca wynosząca 2 – 3 godziny przy kilkugodzinnym ładowaniu sprawia, że używanie takich maszyn traci sens.

Oczywiście są już dostępne nieliczne maszyny elektryczne, gdyż w niektórych sytuacjach takie pojazdy są nawet lepsze lub tak samo dobre. Szczególnie chodzi tu o prace komunalne oraz zadania np. w oborach czy stajniach. Takie sprzęty produkuje już m. in. Kubota, amerykański Monarch czy Farmtrac, a jeżdżące prototypy gotowe do produkcji posiada New Holland, Fendt czy Solis. Zazwyczaj są to maszyny o mocy około 25 - 30 KM, ale pojazdy New Hollanda czy Fendta wchodzą w przedział mocy ok. 100 KM.

Zatem temat jest już poruszony przez wielkie koncerny, ale to dopiero początek. Ruchy są nieśmiałe, jakby firmy robiły to tylko na pokaz lub po to by projektanci mieli co robić.

Na czym polega rewolucja Toyoty?

Prace nad zaawansowanymi akumulatorami półprzewodnikowymi trwają w Toyocie od kilku lat. Na początku lipca japońska firma poinformowała, że uprościła produkcję materiału użytego do ich wytworzenia, co może prowadzić do radykalnego skrócenia czasu ładowania, jak również może znacząco zwiększyć zasięg.

Keiji Kaita, prezes centrum badawczo-rozwojowego Toyoty ds. neutralności węglowej, powiedział, że firma opracowała już sposoby na zwiększenie trwałości akumulatorów i wierzy, że wkrótce może wyprodukować akumulator półprzewodnikowy o zasięgu 1200 km, który można naładować w 10 minut lub nawet mniej. To o niebo lepiej niż istniejące systemy marki Tesla. Według Financial Times, który jako pierwszy poinformował o przełomie Toyoty, japońska firma ma zamiar produkować akumulatory półprzewodnikowe do użytku w pojazdach elektrycznych już od 2027 r.

Baterie półprzewodnikowe od jakiegoś już czasu były postrzegane jako źródło potencjalnej rewolucji w pojazdach elektrycznych. Dzięki tej technologii skróci się czas ładowania, zwiększy się pojemność i zmniejszy ryzyko pożaru związanego z akumulatorami litowo-jonowymi, które wykorzystują ciekły elektrolit. Jednak problem stanowiły koszty, gdyż akumulatory półprzewodnikowe były trudniejsze i droższe w produkcji, co do tej pory ograniczało ich komercyjne zastosowanie.

Czym są baterie półprzewodnikowe?

Baterie tego typu wykorzystują technologię półprzewodnikową przy użyciu stałych elektrod i stałego elektrolitu zamiast ciekłych lub polimerowych elektrolitów żelowych, które można znaleźć w akumulatorach litowo-jonowych lub litowo-polimerowych.

Akumulatory półprzewodnikowe nie są wymysłem Toyoty. Pierwszym pojazdem wykorzystującym półprzewodniki był w 2011 r. francuski mały samochód Bolloré BlueCar, którego najpierw używano we współpracy z usługą carsharingową Autolib, a później także sprzedawano na wolnym rynku, choć bez sukcesów ze względu na koszty.

Oczywiście półprzewodnikowa rewolucja nie dotyczy tylko samochodów i innych pojazdów samojezdnych, ale także telefonów, producentów słuchawek bezprzewodowych, komputerów, sprzętu AGD i wielu innych gałęzi przemysłu.

Przedstawiciele Toyoty powiedzieli, że są w stanie uprościć proces produkcyjny do tego stopnia, że nowe akumulatory staną się łatwiejsze w produkcji niż elementy litowo-jonowe.

Jeśli mówi tak Toyota to znaczy, że tak będzie. Zazwyczaj ten producent się nie myli. Przypominamy, że w tym wypadku mamy do czynienia z pionierem technologii hybrydowej oraz wodorowej w samochodach osobowych. W tych dziedzinach Japończycy nie mają sobie równych, choć warto zaznaczyć, że akurat na rynku samochodów elektrycznych do tej pory nie znaczyli zbyt wiele. Jedną z porażek producenta z dalekiego wschodu jest nakaz urzędu ds. standardów reklamowych w Anglii, który zakazał reklam Toyoty i Hyundaia wyolbrzymiających prędkość ładowania samochodów elektrycznych i wprowadzających konsumentów w błąd co do dostępności punktów szybkiego ładowania w Wielkiej Brytanii i Irlandii.

Ciekawe jak baterie półprzewodnikowe rozprzestrzenią się także wśród innych producentów i kiedy zawitają także do maszyn rolniczych?

Akumulatory półprzewodnikowe nie rozwiązują wszystkich problemów

Jeśli Toyota ma racje i uda się zastąpić stare baterie nowymi to jeden z najważniejszych problemów pojazdów elektrycznych będziemy mieli z głowy. Pozostają inne. Na przykład kłopot ze zużywającymi się akumulatorami.

W tej chwili stoimy na progu zmiany nie tylko technologicznej, ale i psychologicznej. Do tej pory kupowaliśmy samochody na własność, a po jakimś czasie mogliśmy je sprzedać używane i odzyskać część pieniędzy włożone w auto. Jeszcze lepiej to działało w maszynach rolniczych, które bardzo wolno tracą na wartości.

W przypadku elektryków po 5 – 10 latach akumulatory przestają być zdatne do użycia, ale koszt nowych jest na tyle duży, że z samochodu robi się bezużyteczny szmelc. Trudno go sprzedać za satysfakcjonującą kwotę, jeszcze trudniej wydać wartość prawie nowego samochodu na nowe baterie. Wyjściem jest nie kupno takiego samochodu lub maszyny, a wynajem. Wówczas nie stajemy się właścicielem takiego pojazdu, co jakiś czas sprzedawca wymienia nam nasz egzemplarz na nowy, a w abonamencie mamy często ubezpieczenie, opony czy opiekę serwisową.

Takie uwiązanie względem korporacji to istne marzenie każdego koncernu. Comiesięczne wydatki wprost do kieszeni producenta to miód na uszy wielkich graczy tego świata. W korporacyjnym excelu marzeń abonament na wszystkie produkty istniejące na rynku jest nieosiągalnym rajem, idyllą, niebem. Comiesięczne opłaty na wynajem radia, telewizora, telefonu, tostera, lodówki, samochodu, strzelby, tabletek na ból głowy, papieru toaletowego, domu, pola czy sera żółtego - coś pięknego z punktu widzenia korporacji.

No cóż, w przypadku elektryków wynajem to tak naprawdę jedyna możliwość sensownego użytkowania pojazdu. Niestety taka jest prawda i do tego dąży ten świat. Czy klienci chcą tego, czy nie. Po prostu musimy się przestawić na inny typ własności. A producenci, mimo sporych nakładów na rozwój tej technologii brną w nią jak dziki w pole ziemniaków. Bo to się po prostu opłaca.