Pevné akumulátory jsou realitou, dostane je i Tesla?

Wall Street Journal přinesl nedávno informaci, že Toyota dokončuje přípravy na masovou výrobu pevných (angl. solid-state) akumulátorů, tedy akumulátorů s pevným elektrolytem. První vůz s tímto revolučním typem akumulátorů má přijít na trh v roce 2022. Se stejným typem prý koketuje i korejský Hyundai. Dostane ho i Tesla? A v čem jsou jeho hlavní přínosy?

Toyota chce zaútočit na Teslu

Toyota je v současné době v poněkud schizofrenní pozici. Na jednu stranu tvrdí, že budoucnost patří vodíkovým článkům, a dokonce už představila vodíkový tahač. Na druhou stranu velkou část její produkce (spolu s Lexusem) tvoří hybridy s Li-ion akumulátory, a navíc to teď vypadá, že je hodlá vyměnit za lepší.

Ve stejné době, kdy Toyota přesvědčovala svět o výhodnosti aut na vodíkové články, přitom časopis Forbes přinesl informaci, že automobilka chce urychlit svoji strategii v oblasti elektromobilů. Původně chtěla první z nich představit již v roce 2020.

Teď se hovoří o tom, že v roce 2022 bude mít solid-state akumulátory vlastní technologie a výroby, které se nabijí řádově za jednotky minut, což už je podobné běžné době tankování či doplňování vodíkových článků. K tomu prý nabídnou výrazně větší dojezd srovnatelný s automobily se spalovacími motory.

Navíc pokud Toyota sáhne po solid-state akumulátorech bez lithia, mohl by být cenový rozdíl oproti dieselům minimální. Automobilka tak chce dát lidem další důvod, proč začít ve velkém kupovat elektromobily. 

Co jsou to solid-state akumulátory

Li-ion akumulátor je sice fajn, ale… A těch ALE je opravdu hodně. Lithium-iontové akumulátory se problematicky likvidují, mohou i explodovat (jak si ověřili v Samsungu), jejich kapacita relativně rychle degraduje, ať už je používáte, nebo ne, při vyšších teplotách dochází ke znatelnému samovybíjení a těžba lithia také není zadarmo. Pevné neboli solid-state akumulátory tohle všechno umí vyřešit. A navíc se dokážou obejít i bez ne zrovna levného lithia.

Pevné se jim říká proto, že pevná v nich není jen elektroda, ale také elektrolyt. Používá se obvykle Ag4RbI5 či u akumulátorů na bázi lithia LiI/Al2O3. Stejně jako u akumulátorů s kapalným elektrolytem je však bezpočet možností. Podle konkrétního elektrolytu a elektrod se liší energetická hustota (kolik energie lze uložit v jednom litru objemu), maximální nabíjecí a vybíjecí proud i další parametry.

Ten, kdo najde ten „správný“ elektrolyt, vyhrává. John Goodenough, vynálezce Li-ion akumulátoru, si přitom myslí, že právě akumulátory s pevným elektrolytem mají budoucnost. Sám říká, že Li-ion už nejsou prostě dost dobré. A totéž si myslí celá řada významných světových hráčů, včetně společností Bosch, Hyundai a očividně i největší automobilky světa – Toyoty.

3 důvody, proč jsou solid-state akumulátory lepší volbou

Solid-state akumulátory jsou bezpečnější. Proto se po nich nyní údajně poohlíží i samotný Samsung, který měl zatím jako jediný výrobce zařízení s Li-ion akumulátory masivnější problémy s jejich explozemi a samovzněcováním. Právě kvůli rizikům Li-ion akumulátorů mimochodem Toyota dlouhé roky váhala s jejich nasazením do svých hybridních aut. Prius tak řadu let využíval NiMH akumulátory.

Solid-state akumulátory mají vyšší energetickou hustotu, což je to, oč v současné době běží nejvíce. Při stejné kapacitě jako Li-ion akumulátory nabídnou výrazně menší rozměry i hmotnost. Při stejných rozměrech zase nabídnou násobně vyšší dojezd a hmotnost, důležitá právě pro automobilový průmysl, může být přesto stále nižší než u Li-ion. Kdyby tak Model S místo Li-ion dostal solid-state akumulátory s identickou kapacitou 100 kWh, pak by se zrychlení v Ludicrous módu pravděpodobně dostalo i pod dvě sekundy.

Navíc, i přes masivní pokles cen, jsou Li-ion akumulátory prostě stále příliš drahé, i kvůli lithiu. A to je patrně jeden z hlavních důvodů, proč se Toyota, Hyundai i další hráči v této oblasti tak angažují. Kdo srazí cenu akumulátorů, vyhraje cenovou bitvu se spalovacími motory. Solid-state akumulátory by tak mohly být, vedle stále častější regulace, skutečným hřebíčkem do rakve aut se spalovacími motory.

Tesla a solid-state akumulátory

Hyundai ani Toyota rozhodně nejsou jediné automobilky, které se intenzivně soustředí na vývoj solid-state akumulátorů. I Tesla masivně investuje do výzkumu a vývoje akumulátorů. Loni si na to na kanadské Dalhouise University najala vlastní tým. Je však vysoce pravděpodobné, že ten není jediný. Úzká dlouhodobá spolupráce s Panasonicem by mohla napovídat, že solid-state akumulátory by pro Teslu mohla vyvinout přímo tato firma. Ale nechme se překvapit.