Még mindig komoly viták zajlanak arról, hogy vajon az akkumulátoros elektromos autók jelentik-e az autózás jövőjét, vagy csak nem túl praktikus és nem is annyira környezetbarát átmeneti lépcsőfok-e ez a technológia valami más felé. Ennek ellenére az elektromos autók globális eladásai szárnyalnak, ahogy a tőzsdéken is szárnyalnak a kifejezetten erre a technológiára szakosodott gyártók részvényei is. A hagyományos nagy autógyártók pedig igyekeznek felvenni a tempót, és sorban dobják piacra saját tisztán elektromos modelljeiket, de egyelőre inkább csak követik, mint meghatározzák a trendeket.
A Toyota azonban az elmúlt néhány hónapban több olyan bejelentést is tett, amelyek arra utalnak, hogy a világ még mindig legnagyobb autógyártója igazi huszárvágásra készül. Ha megvalósulna az, amit állítanak, az egyfelől hatalmas lökést jelentene az elektromos autózás elterjedésének, miközben fenekestül felforgatná nemcsak az autóipart, de az akkumulátorok piacát is, sőt túlzás nélkül geopolitikai jelentőséggel is bírna.
Jelentős áttörés
Miről is van szó? A Toyota azt állítja, hogy „jelentős technológiai áttörést” ért el az úgynevezett szilárdtest-akkumulátorok területén, és hogy az erre a technológiára épülő járműveit öt éven belül, tehát még a 2020-as években piacra is dobhatja.
A szilárdtest-akkumulátorokról feltehetően sokan hallottak már, de kevesebben tudják, miért is lenne akkora szám, ha ezek valóban megjelennének a piacon. A technológia tulajdonképpen nem számít újnak, kísérleti körülmények között évtizedek óta létezik, és nem is hozna alapvető változást a most elterjedt akkumulátorok működési elvébe: ugyanúgy lítiumionok vándorolnak az anód és a katód között, csakhogy folyékony elektrolit helyett a szilárdtest-akkumulátorokban egy szilárd anyag kapna helyet, ami egyszerre lenne képes szigetelni, a két pólust egymástól, viszont átengedni az ionokat.
Ennek számos előnye lenne a most használatos folyékony elektrolitos változatokhoz képest, biztonságosabb, nagyobb energiasűrűségű (tehát ugyanakkora súly és térfogat mellett több energiát tárolni képes, nagyobb élettartamú, a töltés-kisülés ciklusok hatására idővel kevesebb kapacitást vesztő akkumulátorokat lehetne így készíteni.
A dolog elvben tehát nem túl bonyolult, és kis kapacitással, „kézzel” összerakott formában nagyjából működik is, a gondok a kapacitás és a gyártott darabszám növelésével kezdenek sokasodni. Méghozzá annyira, hogy hosszú évek sikertelen kísérletei után sok tudós és mérnök arra jutott, hogy a szilárdtest-akkumulátorokat is be kell tenni a soha – vagy legalábbis csak a nagyon távoli és bizonytalan jövőben – megvalósítható álmok közé, mint mondjuk a fúziós energiát. Nagyon jól hangzik, de nem érdemes tervezni vele, pláne üzleti terveket készíteni a felhasználására.
A másik oldalról nézve viszont sok olyan technológia van, ami sokáig marad ebben az elvben lehetséges, gyakorlatban viszont nem működő fázisban, hogy aztán hirtelen megtörténjen az áttörés, és beinduljon a forradalom - hogy mást ne mondjunk, a most zseblámpától repülőgépig energiát szolgáltató lítiumionos akkumulátorok is évtizedeket töltöttek laborokban, mielőtt az olcsó és nagyüzemi gyártásuk technológiáját kidolgozták volna.
Sérülékenyek és drágák - voltak?
A technikai problémák sokrétűek, talán a legsúlyosabb közülük az, hogy az újratöltések során az akkumulátorok nanotechnológiás belső szerkezete hajlamos volt megsérülni, használat közben pedig a szilárd elektrolit a térfogatváltozás miatt ment tönkre, így az akkumulátorok élettartama meg sem közelítette az elfogadható időtartamot.
A másik fő gond inkább gyártástechnológiai volt: nem sikerült olyan eljárást kidolgozni, amelyben a hihetetlenül vékony membránokat azok sérülése nélkül tudták volna gyorsan egymásra helyezni. Márpedig sorozatgyártásra alkalmas technológia híján remény sem lehet arra, hogy a szilárdtest-akkumulátorok árát olyan szintre lehet leszorítani, hogy azok versenyképesek legyenek a meglévő megoldásokkal.
Mindezt tudva nem lehet csodálkozni azon, hogy a Toyota bejelentései bombaként robbantak, a lökéshullámok pedig június óta több mint 26 milliárd dollárral emelték meg a vállalat értékét is. De mik is voltak ezek a bejelentések, mit is értek el a Toyota mérnökei? Nos, ez a több tízmilliárd dolláros kérdés.
A vállalat júniusban arról számolt be, hogy sikerült megoldaniuk a szilárdtest-akkumulátorok tartósságával kapcsolatos problémákat, de azt nem árulták el, hogy pontosan milyen anyagokat is használtak fel ehhez. Október közepén pedig arról tájékoztatta a Toyota a nagyvilágot, hogy partnerségre léptek az Idemitsu Kosan energetikai vállalattal egy szulfid alapú szilárd elektrolit fejlesztésére és gyártására, és ez lehetővé teszi azt, hogy már akár 2027-től piacra lépjenek szilárdtest-akkumulátoros járművekkel. A cég azt is állítja, hogy a gyártástechnológiában is előreléptek, a szilárdtest-akkumulátorok összeállítása hasonló ütemben történhet majd, mint a mostani, lítiumionos változatoké.
A várható járművekről annyi derült ki, hogy egy töltéssel akár 1200 kilométert is megtehetnek majd, a töltési idő pedig „akár tíz percre” is le lehet majd rövidíteni. Mivel a cég jelenlegi, hagyományos technológiájú akkumulátorokkal szerelt autói e hatótávnak átlagosan csak a felét tudják, töltési idejük pedig jóval hosszabb, jól látható, mekkora fejlődést hoznának a szilárdtest-akkumulátorok a piacra – feltéve hogy áruk nem lesz sokszorosa a hagyományos akkumulátoros versenytársaknak.
Egyes szakértők szerint a váltás nagyjából olyan lenne mint a vonalas telefonok korából a mobiltelefonok korába való átmenet.
Versenyben vannak
Ráadásul nemcsak a Toyota fejleszt szilárdtest-akkumulátorokat. A hagyományos autóakkumulátor-gyártás nagyjából egyharmadát kézben tartó CATL kínai vállalat például azt állítja idén év végén már elkezdené egy „félig szilárd”, általuk „kondenzált” néven emlegetett akkumulátor gyártását, amely állításuk szerint szintén jókora ugrást jelentene energiasűrűség tekintetében, ha nem is akkorát, mint a teljesen szilárd technológia.
De a versenyben ott vannak még amerikai startupok a Quantumscape és a Solid Power is, előbbi a Volkswagennel, utóbbi a BMW-vel közösen fejleszti a jövő akkumulátorait. Dél-Korea vezető akkumulátorgyártói, az LG, a Samsung és az SK On is mind futtatnak saját ilyen programokat, ahogy a Nissan és a Honda is.
Nagy ütés lenne
Ha tényleg megtörténne az áttörés valahol Kínán kívül, az nem egyszerűen az elektromos autók piacát állítaná a feje tetejére, de nagyon komoly világgazdasági, sőt geopolitikai jelentősége is lenne. Jelenleg Kína egyértelműen uralja az elektromos autózás piacát, az akkumulátortechnológiában az élen járnak a kínai cégek, gyártásban pedig szinte egyeduralkodók: 2022-ben az akkumulátorok 75 százalékát gyártották kínai cégek.
Ha Kína hirtelen abban a helyzetben találná magát, hogy vonalas telefonokkal versenyzik mobiltelefonok ellen, akkor ez a dominancia nagyon gyorsan foszlana semmivé. Arról nem is beszélve, hogy ezekhez bizonyos, Kína által szintén nagyrészt kontrollált készletekkel rendelkező ritka alapanyagokra is kevésbé lenne szükség.
És ha Kína is meginogna a szilárdtest-akkuk jelentette ütéstől, akkor vajon mi lenne a magyar akkumulátor-nagyhatalomról szövögetett álmokkal. Az egész elképzelés túlnyomórészt kínai vállalatokra és kínai technológiára épült, ha ezek alól kihúzzák a szőnyeget, akkor Magyarország is hanyatt esik. (Abba pedig talán jobb nem is belegondolni, hogy a környezetvédelmi szempontból egyébként is igen kockázatos akkumulátoros cégek mit hagynának maguk mögött, ha pénzhiány, esetleg csőd miatt vonulnának ki az országból.)
Marad luxuscikk?
Egyelőre azonban nem eszik ilyen forrón a kását. Sokan még a Toyota bejelentései után is szkeptikusak azzal kapcsolatban, hogy a cég valóban piacra tud-e lépni ilyen hamar szilárdtest-technológiára alapuló járművekkel. Vannak, akik szerint a szilárdtest-akkumulátorok a jövőben is csak teherautókba, illetve luxusautókba lesznek beszerelve, mert árukat nem lehet majd megfelelően leszorítani – az egyszerű halandóknak meg maradnak a hagyományos akkumulátorok.
Maga Szato Kodzsi, a Toyota vezérigazgatója is óvatosan fogalmazott azzal kapcsolatban, hogy mekkora forradalmat indíthatnak el a szilárdtest-akkumulátorok:
„A szilárdtest-technológia nagyon fontos tényező lesz abban, hogy erősítsük pozícióinkat minden akkumulátoros termékünk esetén. De nem egyedül az akkumulátorok határozzák majd meg járműveink értékét”
- mondta.
Az mindenesetre biztos, akárhogyan is állnak a Toyota kísérletei, a hagyományos akkumulátorok nem fognak varázsütésre eltűnni az első kereskedelmi forgalomba kerülő fejlett szilárdtest-akkumulátor megjelenésével.
De ha a Toyota tényleg elsőként lép piacra valóban használható és – legalább bizonyos szegmensekben – megfizethető ilyenekkel, akkor azzal az elektromos autózás felfutásába kissé belealudt Toyota és Japán egy időre visszavenné a kezdeményezést az autóipar jövőjének kijelölésében.
