Przysz艂o艣膰 baterii trakcyjnych do w贸zk贸w wid艂owych

baterie litowo jonowe

Cynk, s贸d czy wap艅 to tylko kilka spo艣r贸d pierwiastk贸w chemicznych, na bazie kt贸rych powstaj膮 rozwi膮zania testowane jako nast臋pca technologii baterii litowo-jonowych. Czy w przewidywalnej przysz艂o艣ci kt贸re艣 z nich ma szans膮 j膮 zast膮pi膰?

鈥濴i-Ion umar艂o鈥 鈥 obwie艣ci艂 w 2016 roku dziennikarz techniczny serwisu Power Electronics News. Cho膰 od opublikowania jego artyku艂u min臋艂y przesz艂o 4 lata, baterie litowo-jonowe wci膮偶 s膮 najpopularniejszym rozwi膮zaniem w zasilaniu przeno艣nego sprz臋tu elektronicznego oraz w e-motoryzacji. Nieustannie zyskuj膮 na popularno艣ci tak偶e na rynku elektrycznych w贸zk贸w wid艂owych. Czy w wie艣ciach o zmierzchu Li-Ion jest wi臋c chocia偶 ziarno prawdy? Czy jeste艣my gotowi na kres panuj膮cej obecnie technologii? Czy w艣r贸d kandydat贸w walcz膮cych o tron da si臋 ju偶 rozpozna膰 przysz艂ego kr贸la?

Li-Ion musi odej艣膰?

Wed艂ug prognoz 艢wiatowego Forum Ekonomicznego pomi臋dzy 2020. a 2030. rokiem globalny popyt na baterie wzro艣nie ponad 9-krotnie, z 282 do 2聽623 tys. GWh. Najwi臋kszymi pod wzgl臋dem zapotrzebowania na akumulatory sektorami b臋d膮 rynki: samochod贸w osobowych oraz pojazd贸w komercyjnych. B臋dzie oznacza艂o to konieczno艣膰 wydobycia minera艂贸w takich jak lit, kobalt i nikiel w聽skali od 4聽do 24 razy wi臋kszej ni偶 w 2018 roku. Ich pozyskanie, transport i przetworzenie na tak wielk膮 skal臋 b臋dzie wymaga艂o powa偶nych inwestycji, b臋dzie ogromnym wyzwaniem logistycznym, a聽tak偶e przyniesie znaczne zwi臋kszenie generowanego 艣ladu w臋glowego. Z uwzgl臋dnieniem wydobycia i聽oczyszczania surowc贸w, realizacji koniecznych proces贸w chemicznych, produkcji ogniw i ich pakiet贸w oraz recyklingu emisja gaz贸w cieplarnianych bran偶y wytwarzania baterii litowo-jonowych w聽perspektywie 2030 r. zwi臋kszy si臋 w por贸wnaniu ze stanami z 2018 r. o艣miokrotnie, do 182 Mt CO2 rocznie. Ograniczenie wp艂ywu dzia艂alno艣ci cz艂owieka na tempo zmian klimatycznych jest jednym z聽najwa偶niejszych powod贸w, dla kt贸rych odchodzimy od paliw konwencjonalnych. Nawet wi臋c je艣li znajd膮 si臋 inwestorzy ch臋tni wy艂o偶y膰 pieni膮dze na kopalnie i rafinerie, zasadne by艂oby poszukiwanie rozwi膮za艅 technologicznych, kt贸re pozwol膮 zdywersyfikowa膰 艂a艅cuchy dostaw w produkcji akumulator贸w i ograniczy膰 艣lad w臋glowy tego przemys艂u.

T艂umy w kolejce do tronu

W o艣rodkach naukowych i dzia艂ach B&R przedsi臋biorstw na ca艂ym 艣wiecie r贸wnolegle trwaj膮 prace badawcze nad konstrukcj膮 najr贸偶niejszych baterii bazuj膮cych na bardziej dost臋pnych surowcach. I tak, w prasie naukowej relacjonowano przeprowadzone w聽Korei P艂d. i Stanach Zjednoczonych udane testy katody zwi臋kszaj膮cej 偶ywotno艣膰 baterii sodowo-jonowych. Instytut Technologii w niemieckim Karslruhe zaprezentowa艂 w 2019 roku elektrolit umo偶liwiaj膮cy 艂adowanie w temperaturze pokojowej akumulator贸w wapniowych. Badacze zastrzegaj膮 jednak, 偶e to dopiero pierwszy krok ku wprowadzeniu baterii tego typu na rynek. Laboratorium badawcze marynarki USA pracuje natomiast nad rozwi膮zaniem wykorzystuj膮cym g膮bczaste struktury cynku. W styczniu 2020 r. tw贸rcy oceniali gotowo艣膰 technologiczn膮 swojej baterii na 5-6 w 9-stopniowej skali (gdzie 9 oznacza zako艅czone sukcesem testy w聽warunkach bojowych). John Goodenough, jeden z聽laureat贸w Nagrody Nobla za bateri臋 litowo-jonow膮, rozpocz膮艂 post臋powanie patentowe w sprawie akumulator贸w ze szklan膮 elektrod膮. Jednocze艣nie z poszukiwaniami ca艂kiem nowych rozwi膮za艅 trwaj膮 badania zmierzaj膮ce do uproszczenia procesu produkcji w technologii Li-Ion i jej dalszego doskonalenia. Tesla pracuje m.in. nad bateriami litowo-jonowymi z fosforanowymi katodami, dzi臋ki kt贸rym mo偶na wyeliminowa膰 zapotrzebowanie na kobalt. Podobne rozwi膮zania stosuje si臋 dzi艣 tak偶e z powodzeniem w w贸zkach wid艂owych. 鈥 Baterie Li-Ion, w kt贸re wyposa偶ane s膮 pojazdy STILL dzia艂aj膮 w oparciu o聽technologi臋 litowo-偶elazowo-fosforanow膮. S膮 one dost臋pne z dopasowanym do konkretnego modelu w贸zka napi臋ciem od 24 do 80 V i z prostownikami o nat臋偶eniu 艂adowania si臋gaj膮cym 375 A 鈥 m贸wi Grzegorz Kurkowski, specjalista ds. produktu STILL Polska. 鈥 Rozwi膮zanie jest na bie偶膮co doskonalone i聽optymalizowane pod k膮tem nowych modeli w贸zk贸w 鈥 dodaje. Mo偶emy spodziewa膰 si臋, 偶e聽w聽艣redniookresowej perspektywie 鈥 dop贸ki na zdecydowane prowadzenie nie wyjdzie 偶adna z聽technologii odchodz膮cych od u偶ycia litu 鈥 podobny kierunek obior膮 tak偶e inni dostawcy elektrycznych pojazd贸w transportu wewn臋trznego i zasilaj膮cych je baterii trakcyjnych. By jednak zwi臋kszy膰 prawdopodobie艅stwo szybkiego wynalezienia alternatywy, Unia Europejska powo艂a艂a projekt 鈥濨attery 2030+鈥.

W odkryciu nast臋pcy pomo偶e鈥 sztuczna inteligencja

Potrzeb臋 intensywnych bada艅 i rozwoju rozumiej膮 producenci w贸zk贸w wid艂owych. 鈥 Rosn膮ce zainteresowanie technologi膮 litowo-jonow膮 i mo偶liwo艣ciami optymalizacji pracy, jakie ona daje, sprawia, 偶e na znaczeniu zyskuje integracja akumulatora w konstrukcji w贸zka 鈥 m贸wi Grzegorz Kurkowski. 鈥 W zwi膮zku z tym Grupa KION, do kt贸rej nale偶y STILL Polska, stworzy艂a joint venture z聽BMZ Holding i uruchomi艂a pod szyldem Kion Battery Systems zak艂ad wytwarzaj膮cy akumulatory na potrzeby w贸zk贸w produkowanych przez sp贸艂ki Grupy. Dzi臋ki wsp贸艂pracy dzia艂贸w bada艅 i rozwoju jest szansa przyspieszy膰 odkrycia wp艂ywaj膮ce na popraw臋 parametr贸w pracy baterii i聽wyposa偶onych w nie pojazd贸w 鈥 t艂umaczy specjalista ds. produktu STILL Polska. Podobnie sformu艂owano cele 鈥濨attery 2030+鈥 鈥 d艂ugoterminowego projektu badawczego UE maj膮cego finalnie doprowadzi膰 do聽wynalezienia akumulator贸w, kt贸rych parametry umo偶liwi膮 doj艣cie do neutralno艣ci klimatycznej Europy do 2050 roku. Sednem projektu jest zbli偶enie europejskich o艣rodk贸w badawczych i przemys艂u oraz umo偶liwienie szybkiej wymiany informacji pomi臋dzy nimi 鈥 tak, by kolejna dominuj膮ca technologia mia艂a szans臋 powsta膰 w naszym regionie. Za艂o偶enia inicjatywy nie przes膮dzaj膮, na jakiego rodzaju reakcji chemicznej b臋dzie opiera膰 si臋 funkcjonowanie baterii przysz艂o艣ci. W ramach projektu ma za to powsta膰 sie膰 wymiany danych pomi臋dzy europejskimi wynalazcami oraz sztuczna inteligencja, kt贸ra b臋dzie je analizowa膰, by wyszukiwa膰 dobrze rokuj膮ce rozwi膮zania, kt贸re w innym przypadku mog艂yby zosta膰 przeoczone. Wci膮偶 nie wiemy wi臋c jeszcze, czy przysz艂o艣ci膮 baterii trakcyjnych jest cynk, s贸d, szk艂o czy wap艅. Pewne jest natomiast, 偶e聽wy艣cig trwa i wszyscy rynkowi gracze zrobi膮 wszystko, by聽zwi臋kszy膰 w nim swoje szanse 鈥 w艂膮cznie z utworzeniem szerokiego frontu wsp贸艂pracuj膮cych podmiot贸w.

Artyku艂 sponsorowany