Vietoj tradicinio grafito anoduose panaudoję niobio-titano oksidą (NTO), inžinieriai sukūrė bateriją, galinčią pasiekti net 15 000 įkrovimo ciklų ir iki 80 proc. įsikrauti vos per 10 minučių.
Daugiau naujienų iš automobilių pasaulio galite perskaityti „Automobilių naujienos“ rubrikoje.
Grafitą keičia nauja technologija
Daugumoje šiuolaikinių ličio jonų baterijų (tiek NMC, tiek LFP tipo) anoduose naudojamas grafitas. Nors šis elementas užtikrina didelį energijos tankį, itin greitas įkrovimas sukelia fizines problemas – ant anodo paviršiaus pradeda kauptis metalinio ličio apnašos. Tai ne tik spartina baterijos nusidėvėjimą, bet ir ilgainiui didina trumpojo jungimo riziką.
„Toshiba“ SCiB-Nb technologija su niobio-titano oksido anodu šią problemą praktiškai eliminuoja. Baterija išlaiko savo našumą daugelį metų net ir nuolat naudojant itin greito įkrovimo (5C) režimą.
Palyginimui, standartinės elektromobilių baterijos su grafito anodais paprastai suprojektuotos atlaikyti nuo 1 500 iki 3 000 pilnų įkrovimo ciklų, o aukštos kokybės LFP sistemos – nuo 5 000 iki 8 000.
Naujoji japonų technologija šį rodiklį padidina iki 15 000 ciklų, o tai atveria visiškai naujas galimybes intensyviai naudojamam komerciniam transportui.
Energijos tankis prilygsta LFP baterijoms
Iki šiol pagrindinis greitai įkraunamų ličio titanato (LTO) baterijų trūkumas buvo palyginti mažas energijos tankis. Naujieji SCiB-Nb elementai šį atsilikimą gerokai sumažina.
Gamintojo teigimu, naujoji technologija pasiekia 350 Wh/l tūrinį (volumetrinį) ir 130 Wh/kg svorio (gravimetrinį) energijos tankį.
Nors šie skaičiai vis dar nusileidžia pažangiausioms NMC baterijoms, jie jau prilygsta daugeliui LFP sistemų. Tuo pačiu metu išsaugomi esminiai privalumai – ekstremalus įkrovimo greitis ir ilgaamžiškumas.
Pagrindinis taikinys – komercinis transportas
„Toshiba“ didžiausią potencialą mato elektrinio komercinio transporto sektoriuje. Miesto autobusai galėtų būti greitai įkraunami galinėse stotelėse per trumpas pertraukas.
Tokia strategija leistų montuoti gerokai mažesnės talpos ir svorio baterijas, taip sumažinant bendrą autobuso kainą. Dėl itin ilgo tarnavimo laiko vežėjai taip pat smarkiai sumažintų ilgalaikes eksploatacijos išlaidas.
Technologija jau bandoma realiomis sąlygomis. Kartu su „Volkswagen Truck & Bus Brasilien“ japonai naująsias baterijas integravo į elektrinio autobuso prototipą, kuris šiuo metu dirba kalnakasybos kompanijos CBMM teritorijoje Brazilijoje.
Geopolitiniai iššūkiai ir priklausomybė nuo Brazilijos
Esminis naujosios technologijos komponentas – niobis. Apie 90 proc. visų žinomų šio metalo atsargų (apie 16 mln. tonų) yra Brazilijoje, o tai sukuria beveik monopolinę rinką ir naujas geopolitines priklausomybes.
Iki šiol niobis daugiausia naudotas kaip legiravimo priedas didelio stiprumo plienui, naudojamam lėktuvų varikliuose ar vėjo jėgainėse, o štai baterijų pramonėje šis metalas atvers naują rinką.
Dėl šios priežasties „Toshiba“ aktyviai bendradarbiauja su didžiausiu pasaulyje niobio gamintoju – Brazilijos CBMM korporacija – ir Japonijos prekybos įmone „Sojitz Corporation“, kad užtikrintų stabilią žaliavų tiekimo grandinę.
Nors šiuo metu NTO baterijų gamybos kaštai viršija tradicinių ličio jonų elementų kainą, inžinieriai įsitikinę, kad išskirtinis ilgaamžiškumas šį skirtumą ilgainiui kompensuos. Jei baterija gali pergyventi patį automobilį, resursų poreikis vienam nuvažiuotam kilometrui drastiškai krinta.
Patiko straipsnis? Užsiprenumeruokite mūsų naujienlaiškį ir gaukite svarbiausias dienos naujienas bei įdomiausius straipsnius kiekvieną darbo dieną 11 val. Tiesiai į Jūsų el. paštą!
