Portal PushEVs przygotował ciekawe zestawienie typów ogniw, które w najbliższej przyszłości trafią do produkcji w LG Chem i SK Innovation. Producenci dążą do wariantów, które oferują wysoką pojemność przy jak najmniejszej zawartości drogiego kobaltu. Zestawienie uzupełniliśmy też o Teslę.

Ogniwa baterii przyszłości

Na początku krótkie przypomnienie: ogniwo to podstawowa cegiełka, z której zbudowany jest akumulator trakcyjny, czyli bateria. Ogniwo może, ale nie musi pełnić funkcji baterii. Baterie w samochodach elektrycznych składają się ze zbiorów ogniw, nad którymi kontrolę sprawuje system BMS.

Oto zestawienie technologii, z którymi będziemy mieli do czynienia w najbliższych latach w LG Chem i SK Innovation.

LG Chem: 811, 622 -> 712

LG Chem już dziś produkuje ogniwa wykorzystujące katodę NCM 811 (nikiel – kobalt – mangan | 80% – 10% – 10%), ale te stosowane są wyłącznie w autobusach. Trzecia generacja ogniw, z większą zawartością niklu, a mniejszą zawartością kobaltu, ma oferować większą gęstość przechowywania energii. Oprócz tego katoda zostanie pokryta grafitem, co pozwoli na szybsze ładowanie.

Technologie produkcji baterii (c) BASF

Technologia NCM 811 stosowana jest w ogniwach cylindrycznych, podczas gdy w saszetkach nadal mamy do czynienia z technologią NCM 622 – a to te ogniwa są obecne w samochodach elektrycznych. W przyszłości do saszetek ma trafić aluminium, a proporcje metali zostaną zmienione do poziomu NCMA 712. Ogniwa tego rodzaju, z zawartością kobaltu niższą niż 10 procent, będą produkowane od 2020 roku.

> Dlaczego Tesla wybiera ogniwa cylindryczne, skoro inni producenci wolą bardziej płaskie ogniwa?

Spodziewamy się, że NCM 622, a docelowo również NCMA 712 trafią najpierw do aut z koncernu Volkswagena: Audi, Porsche, może VW.

Saszetkowe (ang. pouch) ogniwa LG Chem – na pierwszym planie po prawej stronie oraz głębiej – na taśmie produkcyjnej (c) LG Chem

SK Innovation i NCM 811 w Kia Niro EV

SK Innovation rozpoczyna produkcję ogniw w najnowocześniejszej technologii NCM 811 już w sierpniu 2018 roku. Pierwszym autem, w którym zostaną wykorzystane, jest elektryczna Kia Niro. Ogniwa mogą trafić też do Mercedesa EQC.

Dla porównania: elektryczny Hyundai Kona wykorzystuje nadal ogniwa NCM 622 produkowane przez LG Chem.

Tesla i NCMA 811

Ogniwa Tesli 3 wykonane są prawdopodobnie w technologii NCA (NCMA) 811 lub lepszej. Wyszło to na jaw podczas podsumowania pierwszego kwartału 2018 roku. Mają formę cylindrów i… niewiele więcej o nich wiadomo.

> Ogniwa 2170 (21700) w bateriach Tesli 3 lepsze niż ogniwa NMC 811 _przyszłości_

Co jest dobre, a co jest złe?

Generalnie: im mniejsza zawartość kobaltu, tym produkcja ogniw jest tańsza. Czyli surowce do baterii z ogniwami NCM 811 powinny kosztować mniej niż surowce do baterii wykorzystującej NCM 622. Jednak ogniwa 622 są w stanie zaoferować wyższą pojemność przy tej samej masie – ale więcej kosztują.

Ze względu na błyskawicznie rosnącą cenę kobaltu na światowych rynkach, producenci dążą w kierunku 622 -> (712) -> 811.

Nota: Niektórzy producenci stosują oznaczenie NCM, inni – NMC.

Na zdjęciu na górze: saszetkowe ogniwa NCM 811 firmy SK Innovation z widocznymi po obu stronach elektrodami.