Technológia

Újraértelmezett feszültség

2016-09-16 No Comments 8 perc olvasási idő

Adott térfogaton a jelenlegi legjobbnál kétszer annyi energiát tároló akkumulátor? Merész terv, de az amerikai Seeo vállalatnál úgy gondolják, már karnyújtásnyira van a megoldás. Főleg azok után, hogy 2015 augusztusa óta a Bosch csoport anyagi és technológiai hátterét is élvezi a startup cég.

Hany Eitouni

Hany Eitouni

Némi nyersanyag és pár érdekes mérési eredmény. Mindössze ennyi volt Hany Eitouni birtokában, amikor 2007-ben eldöntötte, hogy három kollégájával – a berkeley-i Kaliforniai Egyetemről – új vállalatot indít, ami akkumulátorokat fog gyártani. Ez lett a Seeo nevű startup.
Akkoriban az elektromos autók piaca, tömeges megjelenése még vágyálomnak tűnt, így a frissen alakult vállalkozás nem is erre a területre fókuszált. Ma már azonban más a helyzet. Komoly piaca van a hibrideknek és a tisztán elektromos hajtású autóknak. Egy dologban azonban még nem igazán versenyképesek – ez pedig a hatótáv. Papíron ugyan messzebbre jutnak, de valós körülmények között a legtöbb elektromos autó legfeljebb 150 kilométert tud megtenni egy feltöltéssel. Ez a felhasználók nagy részének kevés. Az igazi áttöréshez az kell, hogy ez a hatótávolság legalább megduplázódjon.
A Seeonál pont ezen dolgoznak. A San Francisco-öböl keleti partján fekszik Hayward, a cég főhadiszállása. Itt található az a kísérleti gépsor, tíz év kutatómunkájának a gyümölcse, amelyen havonta nagyjából ezer akkumulátorcella készül. Ez persze ipari hasznosításra még túl csekély mennyiség, de megmutatja, hogy a Seeonál bizonyos területeken már túlléptek a labormunkán. A felhasználók pedig türelmetlenül várják, hogy valaki megoldást találjon a korábban említett problémákra.
Miért ez a nagy várakozás? A Seeo által készített, úgynevezett szilárd cellák mérete és tömege alig fele a ma kereskedelmi forgalomban kapható lítiumcellákénak, de ennek ellenére ugyanannyi energiát képesek tárolni. A számítás innen egyszerű: elég ilyenekre cserélni egy elektromos autó akkumulátorait, és máris megduplázódik a hatótáv.

Az amerikai Tesla megjelenése adta meg a kezdő lendületet a tisztán elektromos hajtású autók elterjedésének. A Bosch több területen is szorosan együttműködik az amerikai gyártóval.

Az amerikai Tesla megjelenése adta meg a kezdő lendületet a tisztán elektromos hajtású autók elterjedésének. A Bosch több területen is szorosan együttműködik az amerikai gyártóval.

A valóságban mindez persze ennél bonyolultabb. A várt dupla teljesítmény csak akkor érhető el, ha minden összetevő tökéletesen működik. A Seeo-féle akkumulátorcellában azonban semmi sem olyan, mint ahogy megszoktuk. A pozitív pólus tömör lítium, a ma széleskörűen használt, sok grafitot tartalmazó kialakítással szemben. Az elektrolit szilárd, nem pedig folyékony, mint a klasszikus akkumulátoroknál. Ennek egyik hozadéka, hogy a DryLiteR márkanevet kapott szilárd cellák jóval biztonságosabbnak, sokkal kevésbé gyúlékonynak és robbanásveszélyesnek bizonyultak a próbákon, mint a hagyományos felépítésűek. A többi alkotóelemet pedig nanoszerkezetű polimerekből alakították ki. Az alapító Eitouni éppen ilyen mikroszkopikus csövecskékből felépülő anyagokat kutatott korábban az egyetemi laboratóriumában. Ezek mutattak olyan érdekes mérési eredményeket, amelyek teljesen elbűvölték a kutatót, meglódították a fantáziáját és tulajdonképpen elindították a Seeot.
Mire kell akkor még várni, miért csak a következő évtized elején találkozhatunk a Seeo celláival az autókban? Külön-külön minden egyes kritikus paramétert sikerült már elérni, de egyszerre, nagy sorozatban gyártani a cellákat még nem. A feladat a tökéletes összetevők megtalálása. Az energiasűrűség már nem gond, de egy ilyen akkumulátorral szemben elvárás, hogy tartós legyen, gyakran és rövid idő alatt fel lehessen tölteni. A felhasznált anyagok elektrokémiája viszont még nincsen teljesen kidolgozva, hiányoznak a tapasztalatok. Szinte minden alkotóelemet újra ki és fel kell találni a Bosch csoporthoz tavaly csatlakozó Seeo laborjaiban.
A motivációval viszont közel tízévnyi szüntelen fejlesztés után sincs gond, ugyanis vannak szemmel látható, műszerekkel jól mérhető eredmények. Ilyen volt az, amikor elsőként érték el a 400 wattóra energiasűrűséget, ami azt jelezte, hogy közel a cél.

Mára már szinte minden jelentősebb gyártó kínál hibrid járművet

Mára már szinte minden jelentősebb gyártó kínál hibrid járművet

Az pedig, hogy a Bosch megvásárolta a céget, nagy lökést adott a Seeonak. Korábban is volt együttműködés a startup és az innovációiról híres vállalat között, jól illeszkedtek már akkor is az üzemi kultúrák, de így még több forráshoz, információhoz, lehetőséghez jutott az akkumulátorfejlesztő vállalkozás. Elsőként a haywardi központi bázis mérete nőtt duplájára, és bővült a műszerezettsége, felszereltsége. Aztán megnyíltak előttük új tudásbázisok is, kutatási eredmények, a Bosch globális hálózatának minden információja, sőt új fejlesztők is kerültek a csapathoz. Renningenben például a lítiumanód tökéletesítésén dolgoznak, Palo Altóban és Bostonban pedig új anyagokat állítanak elő számítógépes szimulációk alapján.
A várakozások tehát óriásiak, de a Boschnál nem csak az amerikai startup innovációjában bíznak, ami áttörést jelenthet az akkumulátortechnológiában és ezzel együtt a járműiparban. A cég még 2014-ben vegyes vállalatot hozott létre az iparág két nagyágyújával, a Mitsubishivel és a GS Yuasával a hagyományos lítiumion akkumulátorok továbbfejlesztésére. Miért volt erre szükség? Ma még csak az látszik tisztán, hogy a jövő az elektromos meghajtásé. A Boschnál jelenleg is több mint harminc, az elektromobilitáshoz kapcsolódó kutatási és fejlesztési program zajlik. A számok azt mutatják, hogy 2025-ben már az új autók tizenöt százaléka legalább hibrid hajtású lesz, Európában pedig minden harmadik tisztán elektromos hajtású! A Bosch, hagyományainak megfelelően, versenyképes termékkel szeretne jelen lenni minden szegmensben, ami ahhoz kell, hogy az autógyártók ezeket a terveket valóra is tudják váltani.

Egy generációs különbség: ez meg is látszik a Porsche Panamera hibrid változatának minden paraméterén

Egy generációs különbség: ez meg is látszik a Porsche Panamera hibrid változatának minden paraméterén

A Bosch már régóta együttműködik az autógyártókkal hibrid és teljesen elektromos járművek kifejlesztésében. Számos tanulmányjármű és kis szériás modell kifejlesztésében működtek közre mérnökeink. Segítségünkkel készült el a világ első dízel hibrid személygépjárműve még az 1980-as években, és közreműködtünk az Aston Martin kísérleti programjában, ahol villamosítottunk egy legendás brit sportautót. Napjainkban pedig nagy szériában gyártott hibrid járművek elkészítésénél találunk Bosch technológiákat. A fejlődés folyamatos, erre jó példa a Porsche Panamera, amelynek második generációja épp a közelmúltban mutatkozott be. Az új Panamera 4 E-Hybrid 50 kilométert képes megtenni, szemben az első generáció 36 kilométeres hatótávolságával. Viszont ha akkumulátorai a Seeo technológiájával készülnének, akkor ez a szám a mostani akkumulátor méretekkel akár 100 kilométer is lehetne. Ez pedig új lehetőségeket nyitna a luxuslimuzin előtt, hiszen a többi (Bosch) komponens fejlődésének köszönhetően már akár 140 km/h sebességgel képes haladni tisztán elektromos üzemben. Használhatóság tekintetében tehát a legszűkebb keresztmetszet által okozott problémákra nyújt majd megoldást a Seeo fejlesztése. Ez pedig a többi Bosch rendszerrel kiegészülve világszerte felgyorsíthatja a hibrid és elektromos járművek elterjedését.

Iratkozz fel hírlevelünkre a legfrissebb bejegyzésekért:

 

Kapcsolódó bejegyzések:

Villamosított és digitalizált Hermész

Feltettük az i-re a pontot

Boxberg 2015: Az autózás új korszaka