Čínske automobilky sú nespornými svetovými lídrami v oblasti lítium-železo-fosfátových batérií (LFP), lenže budúcnosť elektromobility spočíva v polovodičových batérií. Tie už vyvíjajú prakticky všetci dôležití hráči v automobilovom priemysle a pozadu nechce zostať ani spoločnosť Huawei. Tá teraz predstavila patent, pri ktorom uvádza, že vďaka nemu bude nová batéria schopná poskytnúť dodať dojazd až 3000 km a krátke nabíjanie.
Na rozdiel od konvenčných lítium-iónových batérií, ktoré sa spoliehajú na tekutý elektrolyt, polovodičové batérie používajú pevný elektrolyt na presun iónov medzi cyklami nabíjania a vybíjania. Táto technológia sľubuje dlhší dojazd, rýchlejšie nabíjanie a oveľa nižšie riziko požiaru v porovnaní s tradičnými lítium-iónovými batériami, čo z nej robí jednu z najvyhľadávanejších inovácií v oblasti elektromobilov.
Len pred dvoma dňami oznámila spoločnosť Xiaomi, že sa zapojila do pretekov vývoja polovodičových batérií s inovatívnou štruktúrou elektródy, čo je v podstate tvar anódy a katódy, tak, že upravila jej dizajn, ktorý skracuje vzdialenosť, ktorú musia ióny prekonať počas nabíjania a vybíjania. Tým sa zvyšuje výkon, zlepšuje hustota energie a skracujú sa časy nabíjania. Xiaomi tvrdí, že nová batéria by mala na jedno nabitie dosiahnuť dojazd 1200 kilometrov v čínskom testovacom cykle CLTC. Ten je benevolentnejší ako európsky testovací cyklus WLTP, pri ktorom by sme mohli hovoriť o dojazde približne 800 km. To je podobný dojazd, aký poskytujú dnešné špičkové lítium-iónové batérie.
Polovodičová batéria by ale teoreticky poskytovala lepší bezpečnostný profil aj výkon nabíjania. Xiaomi tvrdí, že za 10 minút na ultra rýchlej nabíjačke by bolo možné nabiť batériu na dojazd 800 km (CLTC). Dôležité však je, že Xiaomi dokáže články novej batérie vyrobiť s využitím existujúcich lítium-iónových výrobných liniek. To nie je typické pre polovodičové batérie, ktoré zvyčajne potrebujú nákladné prestavby a nové vybavenie.
Nový patent od Huawei
Len dva dni po oznámení Xiaomi vyšla správa od Huawei, ktorá hovorí o tom, že spoločnosť vyvinula patent týkajúci sa elektrolytov na báze sulfidov. Podľa Huawei by jej nová technológia umožnila elektrickým vozidlám dosiahnuť dojazd až 3 000 km, a to s batériami podobnej veľkosti ako tie súčasné. Je to vďaka energetickej hustote 500 Wh/kg. Aj táto batéria by sa technicky dala nabiť už za 5 minút, hoci na dosiahnutie tohto výkonu ešte neexistuje zodpovedajúca nabíjačka.
V podanej patentovej prihláške sa podrobne opisuje nový prístup k zlepšeniu elektrochemickej stability: dopovanie sulfidových elektrolytov dusíkom na riešenie vedľajších reakcií na lítiovom rozhraní, čo je dlhodobá prekážka komercializácie batérií na báze sulfidov. Cieľom patentu Huawei je zvýšiť bezpečnosť a životnosť batérie zmiernením degradácie na tomto kritickom spoji.
Prvá polovodičová batéria na cestách v roku 2026?
Čínsky sektor elektromobilov intenzívne skúma technológie polovodičových batérií, aby znížil závislosť od veľkých dodávateľov batérií, ako sú CATL a BYD. Mnohé automobilky hovoria, že technológia polovodičových batérií bude životaschopná ku koncu tohto desaťročia. Oči verejnosti sa preto upierajú najmä na čínsky koncern SAIC, ktorý uviedol, že prvý model s polovodičovou batériou uvedie pod značkou MG už v roku 2026.
Toyota, Panasonic a Samsung investujú do výskumu a vývoja polovodičových batérií už viac ako desať rokov. Toyota v roku 2023 predstavila prototyp s dojazdom 1 200 kilometrov a časom nabíjania 10 minút s cieľom uviesť batériu do sériovej produkcie do 5 rokov. Čína však aj v tomto sektore rýchlo dobieha zameškané. Podľa verejne dostupných údajov čínske subjekty v súčasnosti podávajú viac ako 7 600 patentov na polovodičové batérie ročne, čo predstavuje približne tretinu celosvetovej aktivity v oblasti polovodičových batérií.
