Akkudilemmák

Pénz beszél
A jövő egyik kulcsfontosságú nyersanyaga lesz a lítium, amelyre immár az elektromos autó áramtárolása is épül. Európa lemaradt e téren, de a kutatások javuló akkumegoldásokkal kecsegtetnek.

ÁRAMTÁROLÁSI VERSENYFUTÁS

Sokszor tölthető elemeknek hívjuk őket, pedig inkább elemméretű akkumulátorok lenne a helyes megnevezés. A lényeg azonban az, hogy ezek a cellák korábban is az elektronikai ipar legfontosabb alkatrészei közé tartoztak. Ugyanakkor az áttörést a kis helyen sok energiát tárolni képes lítiumionos akkumulátorok hozták meg. Elterjedésük az elmúlt évtizedben először a laptopok, a telefonok, egyéb hordozható kütyük és a kéziszerszámok világát alakította át, majd jöttek a kis drónok, a robotporszívók, és végül, de nem utolsósorban az egyre nagyobb hatótávolságú tisztán elektromos autók.

Mi több, ma már terjednek a lítiumionos akkumulátorokon alapuló hajómotorok és 110-220 voltos házi áramellátók is. Ezek a benzines kis aggregátorok vagy akár a nagyobb, szünetmentes ellátást biztosító dízelgenerátorok alternatívái lehetnek. Sőt ugyanezek az otthoni napelemekről és/vagy szélkerekekről tölthető áramtárolók szerepét is betöltik egyre több hipermodern háztartásban – nyugaton és keleten egyaránt. Ezekre alapozva – kisebb fogyasztók esetén – áramból akár önellátó háztartást lehet építeni – például egy kis hétvégi házban. Azonban a nagyobb épületek önellátása sem ritka.

 

MERRE TOVÁBB?

És mindez feltehetően csak a kezdet, mert az elektromos autók terjedése megállíthatatlan. Ezzel együtt a többi említett alkalmazási terület is látványos ütemben bővül világszerte. Az áramellátás pedig – ha belegondolunk – egy olyan alap-insfrastruktúra, amely egyúttal stratégiai jelentőségű. Magyarán nem mellékes az sem, hogy lesz-e elegendő lítium az elképesztő mértékben megnövekvő akkuigények miatt. Ez persze főleg az elektromos és a hibridautók gyártásának a felpörgése miatt lényeges, de természetesen a többi említett terület tekintetében is aktuális. 

A nagy kérdés hosszabb távon tehát az lesz, hogy melyik nemzet birtokolja majd a lítium-erőforrásokat, hasonlóan ahhoz, ahogy ma a világot az olajkitermelők uralják. 

 

EU-S ÉS MAGYAR VONAL

Érdekesek e téren az Európát érintő geopolitikai vonatkozások is. Az EU luxembourgi központú számvevőszéke például néhány hete arra figyelmeztetett, hogy az unió akkugyártói kapacitása érezhetően elmarad a nemzetközi versenytársakétól, és nem feltétlenül fog megvalósulni a 2025-re kitűzött európai akkumulátoripari összefogás. Magyarán az EU a többi vezető régióhoz képest késésben van a lítiumionos áramtárolók előállításához szükséges kapacitás fejlesztésével (is). Idehaza szerencsére jobb a helyzet, mert például a Samsung hatalmas akkugyárat épített Gödön, de jelen van nálunk az SK Battery is Komáromban, s a japán GS Yuasa most épít üzemet 8,8 milliárd forintból Miskolcon.

 

CSÖKKENŐ IGÉNYEK?

Rövidebb távon ugyanakkor a kutatás-fejlesztés új irányai enyhíthetnek a világ energiatárolási problémáin. Akár olyan, kicsinek tűnő fejlesztések is, mint amilyet például júliusban jelentettek be. Ugyanis a Bosch új felhőalapú szolgáltatásokat fejleszt, amelyek kiegészítik a mai e-autók akkuvezérlő rendszereit, és mintegy húsz százalékkal képesek megnövelni az akkumulátorok élettartamát. Miért fontos ez? Mert ezzel ötödével csökkenhet a hulladék áramtárolók mennyisége, vagy ennyivel kevesebb újrafeldolgozói kapacitást kell kiépíteni. Ezzel sok millió elektromos gépkocsinál már óriási globális költség spórolható meg, továbbá jelentős környezetterhelés kerülhető el.

A dolog technikai háttere, hogy a sokféle környezeti stresszhatás miatt az akkumulátorcellák gyorsabb elöregedése következik be. Márpedig minél öregebb egy akku, annál kisebb a teljesítménye és a kapacitása, valamint annál rövidebb a gépjármű hatósugara.

A megoldás az, hogy a Bosch összekapcsolja az e-gépjárművek akkumulátorait a felhővel. Az adatalapú szolgáltatásokkal nagymértékben javíthatják az akkumulátorok teljesítményét, valamint megnövelhetik az élettartamukat. Ezt úgy érik el, hogy a felhőben található okosszoftver-funkciók folyamatosan elemzik az áramtárolók státuszát, és a cella öregedésének megelőzése vagy lelassítása érdekében különböző töltési, merítési folyamatokat indítanak el. Emellett a műszerfali kijelző segítségével személyre szabott vezetési tippeket is adnak a sofőröknek arról, hogyan őrizzék meg az akkumulátor teljesítményét. Kína előretörését mutatja az is, hogy a projektben a DiDi Chuxing, a távol-keleti ország vezető mobilitási szolgáltatásokat kínáló vállalata is részt vesz.

A mai lítiumionos akkumulátorok átlagos élettartama egyébként már nyolc-tíz év, vagy pedig 500 és 1000 közé eső töltési ciklus. Az e-autóknál az akkugyártók általában 100 ezer és 160 ezer kilométer közötti futásteljesítményt garantálnak. Viszont a gyors töltés, a töltési ciklusok nagy száma, a túlságosan sportos vezetési stílus, továbbá a rendkívül magas vagy alacsony környezeti hőmérséklet mind-mind növeli az akkumulátor stresszforrásait, melyek az alkatrész gyorsabb öregedéséhez vezetnek. Ezt a felhőalapú szolgáltatást ezen stresszt kiváltó okok felismerésére és ellensúlyozására tervezték. 

 

Borítófotó: A mai lítiumionos akkumulátorok átlagos élettartama egyébként már nyolc-tíz év.