ProLogium GEN4 – nowa technologia baterii i ładowanie w 6,4 minuty

Rozwój akumulatorów do samochodów elektrycznych nie ogranicza się już wyłącznie do zwiększania pojemności i gęstości energii. ProLogium, tajwańska firma rozwijająca baterie nowej generacji, zaprezentowało podczas paryskiego salonu samochodowego technologię DCN (Dynamic Coordination Network). Rozwiązanie jest częścią opracowywanej platformy akumulatorów GEN4 i ma poprawić sposób przemieszczania się jonów litu wewnątrz ogniwa.

Producent podaje, że w jego testach ogniwa osiągnęły ładowanie od 5 do 80 proc. w 6,4 minuty. To bardzo ambitny wynik, który może zainteresować branżę elektromobilności. Warto jednak pamiętać, że są to deklaracje dotyczące testowanych ogniw, a nie potwierdzone parametry gotowego samochodu dostępnego w salonach.

DCN, czyli inny sposób transportu jonów litu

W typowych akumulatorach litowo-jonowych elektrolit może mieć postać ciekłą. W rozwijanych bateriach całkowicie stałych rolę przewodnika jonów pełni natomiast materiał stały. ProLogium proponuje inne podejście, które określa jako Dynamic Coordination Network, czyli dynamiczną sieć koordynacyjną.

Podstawą rozwiązania jest elektrolit SFIE (Superfluidized Inorganic Electrolyte). Według firmy tworzy on zmieniające się lokalne struktury, pomiędzy którymi mogą przemieszczać się jony litu. Konstrukcja ma ograniczać niekorzystne różnice stężenia jonów podczas ładowania i rozładowywania, a jednocześnie ułatwiać ich transport.

ProLogium opisuje SFIE jako materiał o właściwościach nienewtonowskich: pod wpływem naprężenia ma zachowywać się bardziej płynnie, a po jego ustąpieniu powracać do stanu stałego. Ma to pomagać w utrzymaniu kontaktu pomiędzy elektrolitem a elektrodami, które zmieniają swoją objętość w trakcie pracy ogniwa.

Ładowanie od 5 do 80 proc. w 6,4 minuty

Najbardziej medialną deklaracją producenta jest szybkość ładowania. W wewnętrznych testach ProLogium ogniwa oparte na SFIE miały osiągnąć poziom od 5 do 80 proc. naładowania w 6,4 minuty. Firma informuje również o ponad 1000 cyklach szybkiego ładowania oraz zachowaniu ponad 90 proc. pojemności w temperaturze minus 20 stopni Celsjusza.

To obiecujące wyniki, ale nie należy ich bezpośrednio przekładać na czas postoju na publicznej ładowarce. W samochodzie znaczenie mają między innymi pojemność całego akumulatora, jego temperatura, moc stacji, układ chłodzenia i oprogramowanie zarządzające ładowaniem. Potrzebne są także niezależne testy oraz dane dotyczące trwałości w długotrwałej eksploatacji.

Mercedes-Benz, FEV i OPmobility w projekcie

ProLogium chce rozwijać technologię z myślą o zastosowaniach motoryzacyjnych. Podczas targów w Paryżu firma prezentowała rozwiązania i prototypy przygotowywane z partnerami branżowymi, w tym FEV i OPmobility.

Producent poinformował również o porozumieniu dotyczącym wspólnych testów z Mercedes-Benz. Niemiecki koncern ma uzyskać priorytetowy dostęp do ogniw GEN4 w celu oceny ich właściwości elektrycznych, termicznych i bezpieczeństwa. Nie oznacza to jednak, że konkretne modele Mercedesa otrzymają te akumulatory w określonym terminie.

Produkcja w Europie i recykling

Rozwój nowego typu akumulatorów wymaga nie tylko dobrych wyników laboratoryjnych, lecz także możliwości produkowania ogniw na dużą skalę. ProLogium prowadzi produkcję na Tajwanie i rozwija projekt fabryki w Dunkierce we Francji. Pierwszy etap francuskiego zakładu ma docelowo osiągnąć projektowaną zdolność produkcyjną na poziomie 4 GWh rocznie, przy czym pełne osiągnięcie tej skali jest planowane stopniowo do 2030 roku.

Firma zapowiada także konstrukcję akumulatorów ułatwiającą odzyskiwanie materiałów. Według jej deklaracji możliwe ma być odzyskanie około 90 proc. elektrolitu SFIE w opracowywanym procesie recyklingu. To cel technologiczny producenta, który będzie wymagał potwierdzenia w przemysłowej praktyce.

Czy to przełom dla samochodów elektrycznych?

Technologia DCN jest interesującym kierunkiem rozwoju akumulatorów, ponieważ próbuje jednocześnie poprawić transport jonów, kontakt pomiędzy elektrodami i elektrolitem oraz warunki pracy ogniwa. Jeżeli deklaracje producenta potwierdzą się w niezależnych badaniach i produkcji seryjnej, rozwiązanie może pomóc w skróceniu postojów na ładowanie i poprawie osiągów w niskich temperaturach.

Na dziś warto jednak oddzielić wyniki testów od obietnic dotyczących przyszłych samochodów. Nie podano jeszcze potwierdzonego terminu wdrożenia baterii GEN4 do konkretnego modelu seryjnego ani parametrów takiego pojazdu. O sukcesie zdecydują powtarzalność produkcji, trwałość, bezpieczeństwo, koszt oraz rzeczywiste osiągi całego akumulatora.

Jedno jest pewne: wyścig o baterię, która będzie ładować się szybciej, lepiej znosić zimę i pozostanie trwała przez wiele lat, nabiera tempa. ProLogium chce znaleźć się wśród firm, które wyznaczą kolejny etap tej rywalizacji.

Źródła

• ProLogium – prezentacja technologii DCN podczas Paris Motor Show
• EV Engineering & Infrastructure – omówienie architektury elektrolitu