Napęd przyszłości: GM dąży do przystępnych cenowo, wysokowydajnych akumulatorów do pojazdów elektrycznych

Rewolucja w energetyce dzięki innowacjom w dziedzinie akumulatorów

Przyszłość infrastruktury mobilnościowej i energetycznej zmienia się w błyskawicznym tempie, a wszystko to dzięki postępom w dziedzinie akumulatorów. Podczas jesiennego kolokwium MIT Energy Initiative (MITEI) Kurt Kelty, który kieruje pracami nad akumulatorami, układami napędowymi i zrównoważonym rozwojem w General Motors (GM), podzielił się kilkoma fascynującymi spostrzeżeniami. Omówił on bieżące działania GM mające na celu przeniesienie szeroko reklamowanych technologii akumulatorowych nowej generacji z etapu badań do zastosowań komercyjnych. Prezentacja Kelty’ego stanowiła centralny punkt cyklu wykładów „MITEI Presents: Advancing the Energy Transition”.

Droga do zaawansowanych akumulatorów: kluczowe cele i przełomowe technologie

Co stanowi siłę napędową strategii GM w zakresie innowacji dotyczących akumulatorów? Na jej podstawach leżą trzy główne aspekty: przystępna cena, wydajność oraz lokalizacja łańcucha dostaw. Jak podkreślił Kelty, wysokie koszty związane z akumulatorami stanowią poważną przeszkodę w powszechnym upowszechnieniu pojazdów elektrycznych (EV). Konkretnie rzecz biorąc, akumulatory stanowią około jednej trzeciej całkowitego kosztu pojazdu elektrycznego. “Jak obniżyć koszty? Chodzi o akumulatory” – powiedział uczestnikom kolokwium.

Jednak koszt nie jest jedyną kwestią budzącą obawy. GM wkłada również znaczne wysiłki w poprawę wydajności akumulatorów, skupiając się przede wszystkim na takich aspektach, jak szybkość ładowania i gęstość energii. Ponadto trzecim, kluczowym elementem jest lokalizacja łańcucha dostaw. Według Kelty’ego: “Musimy wzmocnić naszą odporność i niezależność tutaj, w Ameryce Północnej, aby nie polegać na materiałach sprowadzanych z Chin”.”

Spośród wielu strategii stosowanych w celu przyspieszenia tego innowacyjnego procesu dwie wyróżniają się szczególnie. GM przeznacza znaczne środki na technologie wirtualizacji i sztucznej inteligencji. Techniki te umożliwiają usprawnione modelowanie i symulowanie wydajności akumulatorów jeszcze przed zbudowaniem fizycznych prototypów. Kelty ilustruje tę koncepcję: “Jeśli chcesz choćby nieznacznie zmodyfikować zawartość niklu, możemy bardzo szybko stworzyć model: ‘OK, jak to wpłynie na gęstość energii? Na bezpieczeństwo? Na zdolność ładowania?’”. Technologia ta radykalnie skróciła fazę testów z miesięcy do zaledwie kilku dni.

Wdrażanie nowatorskich technologii, poszerzanie możliwości

Kluczowym kierunkiem rozwoju, nad którym pracuje GM, jest zastosowanie akumulatorów litowo-manganowych (LMR). Akumulatory te, w porównaniu z akumulatorami o wysokiej zawartości niklu, często stosowanymi w amerykańskich pojazdach elektrycznych, charakteryzują się mniejszą zawartością niklu i wyższą zawartością manganu. Efekt? Ekonomiczny akumulator, który nie wpływa negatywnie na zasięg. Kelty podkreśla tę kwestię: “To właśnie jest prawdziwy przełom. Akumulatory LMR oferują poziom wydajności podobny do akumulatorów o wysokiej zawartości niklu, ale pod względem kosztów są bliższe akumulatorom litowo-żelazowo-fosforanowym (LFP)”. Akumulatory LFP są popularne na rynku chińskim ze względu na swoją opłacalność i wysokie bezpieczeństwo. GM ma ambitne plany, by jako pierwszy producent samochodów wprowadzić na rynek akumulatory LMR, co przewiduje się na rok 2028.

Jednak innowacje GM w dziedzinie akumulatorów nie ograniczają się wyłącznie do pojazdów. Firma wykorzystuje swoje możliwości w zakresie magazynowania energii na skalę sieci energetycznej – obszarze charakteryzującym się dynamicznym wzrostem, zwłaszcza w związku z rosnącym zapotrzebowaniem ze strony centrów danych. Kelty podkreślił: “To już teraz duży rynek, ale rozwija się bardzo szybko”. Co więcej, GM bada, w jaki sposób akumulatory do pojazdów elektrycznych mogą przyczynić się do rozwoju szerszego ekosystemu energetycznego. Na czele listy priorytetów znajdują się technologie typu „vehicle-to-grid” (V2G). Technologia V2G umożliwia pojazdom elektrycznym zarówno ładowanie, jak i oddawanie energii elektrycznej do sieci, co może przynieść korzyści ekonomiczne oraz poprawić stabilność sieci.

Przekraczanie granic i torowanie drogi ku przyszłości

Kelty z optymizmem patrzy na przyszłość technologii akumulatorowej i produkcji w Stanach Zjednoczonych, biorąc pod uwagę połączenie ciągłych innowacji, rosnących możliwości produkcyjnych oraz lokalizacji łańcucha dostaw. Jak sam stwierdził: “Mamy tutaj technologię, która pozwoli to zrealizować. Zawsze mieliśmy tu innowacje. Teraz coraz więcej produkcji przenosimy tutaj” – powiedział. Kelty uważa, że Stany Zjednoczone są na dobrej drodze, by stać się światowym liderem w produkcji akumulatorów.

Możesz być na bieżąco z tą szybko rozwijającą się dziedziną oraz przyszłymi wydarzeniami na stronie Strona wydarzeń MITEI. Znajdź oryginalny artykuł tutaj.