Villanyautós sorozatunk előző részében áttekintettük, hogy milyen műszaki megoldásokkal és tervezési, méretezési trükkökkel éri el a Peugeot, hogy villanyautói a leghatékonyabbak között legyenek. Mostani epizódunk pedig azt tárja fel, milyen fejlesztésekre és áttörésre számíthatunk a közeli jövőben az elektromos autózás világában.
Hatótáv, ár, tömeg és töltési idő – a villanyautós fejlesztések túlnyomó része e négy témára fókuszál, hiszen áttörést e területeken kell elérni ahhoz, hogy az elektromos átállás felgyorsuljon.
A mai villanyautókban jellemzően lítium-ion akkumulátor tárolja az elektromos energiát. A lítium mellett ezekben az akkupakkokban van még több kritikus elem is, például kobalt, nikkel és grafit, de található bennük alumínium és mangán is. Noha ezek a kombinációk fokozzák az akkupakk hatékonyságát és teljesítményét, az igazi forradalmat ne a lítium-ion akksitól várjuk. Már csak azért se, mert a villanyautózás melletti legfőbb érv az emisszió csökkentése, de e tekintetben a lítium nem áll jól: egy tonna lítium kitermelése 15 tonna széndioxid-kibocsátással jár.
Hiszen ezek az akkumulátorok – bár sokkal alkalmasabbak a mindennapi használatra, mint 10-15 évvel ezelőtti társaik – még mindig nem adnak frappáns választ az EV-kkel szemben felhozott négy legfőbb vádra: túl nehezek, túl drágák, illetve hidegben csökken a hatótávjuk, és sokáig tart a töltésük. A villanyautósokkal készített felmérésekből ugyanis kiderül, hogy 44 százalékuk még mindig tart attól, hogy lemerül az akkumulátora, mielőtt célhoz érne, és ennél is többen panaszkodnak arra, hogy nincs elegendő nagyteljesítményű töltőállomás.
Ám még ne temessük a lítium-ion akkumulátort, mert tovább fog fejlődni a következő években, de az igazi áttörést végül új kémiai összetétellel és új anyagokkal fogjuk elérni. A lítium-ion akksiban nagyjából 20 százalékos fejlődési potenciál van, ha grafént is használnak hozzá. A grafén áramvezető képessége nagyon jó, így a teljesítmény mellett az akkupakk várható élettartamát is növeli – mintegy 27 százalékkal –, s emiatt átlagosan öt évvel tovább lesznek használhatók az autók, amivel szintén rengeteg energia, nyersanyag és pénz takarítható meg.
A mai lítium-ion akksik legkritikusabb elemei a kobalt és a nikkel. Mivel ezek a nyersanyagok gyakran olyan helyekről érkeznek, ahol gyerekmunkát használnak a kitermelésükhöz, aggályos a használatuk. Kiváltásukhoz jelenleg a lítium-ion foszfát (LFP) akksi a legmegfelelőbb, ami biztonságosabb ugyan, de kisebb az energiasűrűsége.
Ígéretes fejlesztés a nátrium-ionos akksi, amelynek működési elve azonos a lítium-ionoséval, de az elektromos töltést a lítium helyett a nátrium-ion hordozza. Ám akkor mi értelme az egésznek? – kérdezhetnénk. Az, hogy a nátrium olcsóbb és biztonságosabb: sokkal nagyobb mennyiségben van jelen bolygónkon, illetve kevésbé gyúlékony, mint a lítium. Ellene szól viszont, hogy kisebb az energiasűrűsége. A pongyola fogalmazással konyhasóból készült nátrium-ionos akksik tehát olcsóbbak lesznek, és városi kisautókban találják meg majd a helyüket, ahol fontos a kedvező ár és elegendő a kisebb hatótáv.
A fent leírtak megerősítik, hogy sokkal nagyobb lesz a választék az akkupakkok terén, valamint egyre biztonságosabbak, tartósabbak lesznek. Ami pedig az árukat illeti, szintén jó hírünk van. A közelmúltban tapasztalt rövid megtorpanás ellenére az elektromos átállás folytatódik, tehát több villanyautó talál gazdára. Az iparág is erre készül: egyre több akkugyártó üzem épül. A kereslet-kínálat egyszerű logikája pedig olcsóbbá teszi az akkumulátorokat. 2010-ben egyetlen kWh órányi akkukapacitás előállítása még 13-szor került többe, mint ma.
A várva várt technológiai áttörést a szilárdtest akkumulátor hozza el. Az akár már néhány év múlva széles körben elérhető akksikban folyékony helyett szilárd elektrolit lesz – ezen az alkatrészen keresztül jutnak el a töltéshordozók az egyik elektródtól a másikig, tehát ezen keresztül folyik a töltés és a kisütés. A szilárdtest akkupakk energiasűrűsége legalább harmadával nagyobb, mint a lítium-ionosé. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy egy szilárdtest akkuval szerelt kocsi azonos hatótáv mellett 250-300 kilóval könnyebb lesz, mint egy mai EV, vagy azonos tömeg mellett 300 kilométerrel nagyobb lesz a hatótávja. A fejlesztők emellett tíz perc körüli töltési időt jósolnak, így a mindennapi használat során a villanyautók minden téren jobbak lesznek, mint a belső égésű motorosak. A szilárdtest akkumulátorok fejlesztésében a Stellantishoz tartozó Peugeot is élen jár, partnerük az amerikai Factorial. Az első szilárdtest akkumulátoros autók az USA-ban kerülnek forgalomba 2026-ban.
Tavaly 18 millió EV-t adtak el a világon, azaz minden negyedik kocsi elektromos volt, és összesen már negyvenmillió villanyautó fut útjainkon. Ezek kiszolgálásához megfelelő töltőhálózat szükséges. Sajnos, ezen a téren nagy a lemaradás, bár a töltőhálózat kiépítése gyorsul. Európában jelenleg majdnem egymillió nyilvános EV töltő van, ez a szám öt évvel ezelőtt még csak 127 ezer volt. A majdnem nyolcszoros növekmény jól hangzik, ám nem ilyen rózsás a kép, ha ismerjük az Európai Autógyártók Szövetségének (ACEA) előrejelzését, mely szerint az EV eladások várható élénkülése miatt 2030-ban nyolcmillió töltőpontra lenne szükség a kontinensen. Szintén van még tennivaló a gyorstöltők telepítése terén. A közel egymillió töltőpont 84 százaléka váltóáramú (AC) töltő, amely lassan tölt (22 kW-ig). Az egyenáramú (DC) gyorstöltők aránya (50-150 kW közötti teljesítménnyel) körülbelül hét százalék, és csak minden tízedik nagyteljesítményű gyorstöltő (DC, 150-350 kW).
