Przełom w akumulatorach? Rekordowa gęstość baterii, stworzonej przez firmę Amprius Technologies

Mamy przełom? Firma Amprius Technologies najpierw ogłosiła opracowanie akumulatora litowo-jonowego o rekordowej gęstości, a teraz – potwierdziła swój wynik w niezależnym badaniu. Co to oznacza dla przeciętnego użytkownika auta na prąd?

Niezależnie laboratorium testowe zweryfikowało nową generację ogniw akumulatorowych Ampriusa, nazwanych 500 Wh/kg (watogodzin na kilogram). Mobile Power Stolutions tym samym potwierdziło, że rekordową gęstość baterii litowo-jonowej, opartej na platformie Silicon Anode, jest znacznie wyższa niż gęstość najlepszych ogniw dostępnych aktualnie na rynku.

Wynik uzyskano w temperaturze 25 stopni Celsjusza, a więc bliskiej optymalnej dla akumulatora. Wskazuje on, że ogniwa Ampriusa 6,6 Ah, o napięciu nominalnym 3,45V, mają gęstość energii 504 Wh/kg i ponad 1321 Wh/l. Stanowi to istotny krok w wydłużeniu zasięgu aut elektrycznych.

Przypomnijmy, że gęstość energii jest miarą ilości energii zawartej w baterii w stosunku do jej wagi. Pomiar ten zwykle przedstawia się w watogodzinach na kilogram (Wh/kg). Watogodzina stanowi z kolei miarę energii elektrycznej, która jest równoważna zużyciu jednego wata przez godzinę.

Z anodą krzemową

Najważniejszą innowacją baterii nowej generacji jest zastosowanie anody krzemowej. To właśnie ona umożliwia osiągnięcie tak wysokiej gęstości energetycznej. Co ciekawe, większość aktualnie dostępnych na rynku rozwiązań legitymuje się gęstością na poziomie 160-300 Wh/kg. Jednak w przypadku samochodów chińskiej marki NIO to nawet 360 Wh/kg.

Z kolei pod względem objętości aktualnie używane baterie litowo-jonowe dochodzą do 700-800 Wh/l. Jednakże pojawiły się już prototypy, zapewniające nawet 1000 Wh/l. Mimo tego, przy rozwiązaniu Ampriusa, wyróżniającego się, odpowiednio 500 Wh/g i 1300 Wh/l, konkurencyjne rozwiązania po prostu bledną.

Co to oznacza dla użytkownika aut na prąd?

Powyższe parametry zapewniają niezrównany czas pracy. Przykładowo, waga akumulatora o pojemności użytkowej 100 kWh, dochodzi nawet do 600 kg. Dla porównania bateria o tej samej pojemności, opracowana w technologii Ampriusa, mogłaby ważyć około 200 kg.

Dla użytkownika elektryka oznacza to same korzyści. Po pierwsze, przeciętny samochód na prąd stałby się tak samo lekki lub nawet lżejszy niż auto spalinowe. Po drugie, dzięki mniejszej liczbie kilogramów, zużycie energii elektrycznej mocno by spadło.

Co nie mniej istotne, według Ampriusa jego baterie zapewniają przełomowy, niezrównanie długi czas rozładowywania. W końcu wyższa energia jest ważna dla ich dłuższej pracy oraz większych zasięgu i wytrzymałości. Z kolei lżejsze opakowanie zwiększa efektywność energetyczną – nawet przy tej samej pojemności.

„Nasze nowe ogniwa zapewniają 200% czasu pracy w porównaniu z najnowocześniejszymi ogniwami grafitowymi. Jednocześnie są lżejsze i mniejsze niż inne akumulatory o tej samej zawartości energii” – powiedział Jon Bornstein, prezes Amprius Lab.

Seryjnie akumulatory Ampriusa oferują niewiele mniej

Dostępne aktualnie akumulatory Ampriusa dostarczają aż do 450 Wh/kg i 1150 Wh/l. Są zoptymalizowane pod kątem szerokiego zakresu temperatur (od -30 do 55 stopni Celsjusza) i wykorzystywane już w prototypie firmy AALTO HAPS.

Czym jest AALTO HAPS? To spółka zależna od Airbusa, która opracowuje specjalną platformę, operującą w stratosferze. Ma ona być w 100% zasilana energią słoneczną i przeznaczona do zastosowań związanych z łącznością i obserwacją naszej planety.

Nowa generacja ogniw najpierw znajdzie zastosowanie w przemyśle kosmicznym, a później trafi również do motoryzacji. Z każdym rokiem przemysł samochodowy będzie stawał się bowiem coraz bardziej lukratywny. Szacuje się, że w 2025 roku popyt na akumulatory wyniesie w nim, bagatela, 100 mld dolarów.

Kilka słów o Amprius Technologies

Firma Amprius Technologies, Inc. powstała w 2008 roku i jest notowana na giełdzie. To producent akumulatorów litowo-jonowych, cechujących się ogniwami o bardzo wysokiej gęstości energetycznej. Jej główna siedziba mieści w Fremont w Kalifornii. Znajdują tutaj laboratorium badawczo-rozwojowe oraz pilotażowy zakład produkcyjny do wytwarzania anod i ogniw z nanoprzewodów krzemowych.

Aby sprostać znacznemu zapotrzebowaniu klientów na wysokowydajne akumulatory litowo-jonowe z anodą krzemową, firma Amprius podpisała niedawno list intencyjny dotyczący budowy fabryki w Brighton w stanie Kolorado. Początkowo ma ona mieć potencjał produkcyjny na poziomie 5 gigowatogodzin (gWh) rocznie.