Jeśli plan koncernu z Kraju Kwitnącej Wiśni się powiedzie, rynek baterii, na którym Polska ma dziś mocną pozycję, czeka rewolucja.

Wkrótce konkurencyjność samochodów o napędzie elektrycznym wobec aut spalinowych może się wyraźnie podnieść. Japoński koncern motoryzacyjny Toyota chce rozwiązać problemy, które stanowią obecnie piętę achillesową elektryków. Mowa o długim czasie ładowania i stosunkowo niewielkim dystansie, który można pokonać na jednym ładowaniu.

Wyzwaniem komercjalizacja

Kluczem ma być zastosowanie baterii półprzewodnikowych zamiast powszechnych dzisiaj litowo-jonowych. Nowa technologia ma pozwolić na zmniejszenie rozmiaru, wagi i kosztów akumulatorów. Zasięg pojazdu ma wynieść 1,2 tys. km, a ładowanie ogniwa trwać 10 minut lub mniej. Według Polskiego Stowarzyszenia Paliw Alternatywnych obecnie średni zasięg waha się od 344 km (auta miejskie) do 571 km (auta klasy wyższej). Za rekordzistę dostępnego na rynku uznaje się dziś mercedesa EQS, który na jednym ładowaniu może przejechać 737 km.

Według „Financial Times” ambitne plany Japończyków mogą pomóc Toyocie nadrobić dystans, który dzieli ją od liderów branży elektromobilności. Prym w sprzedaży aut elektrycznych wiodą obecnie amerykańska Tesla i chiński BYD. Za nimi są m.in. niemiecki Volkswagen, chiński SAIC czy południowokoreański Hyundai.

Wartość polskiego rynku baterii do aut na prąd to 38 mld zł

Sceptycy przypominają, że to nie pierwsza zapowiedź Toyoty w sprawie akumulatorów półprzewodnikowych. W 2020 r. japoński gigant ogłosił, że baterie oparte na tej technologii mogą się pojawić na rynku już w 2025 r. Keiji Kaita, prezes centrum badań i rozwoju neutralności węglowej Toyoty, zapewnia obecnie, że firma dokonała „przełomu technologicznego” i rozwiązała problem z trwałością ogniw, który występował przed trzema laty. Masowa produkcja nowego typu baterii ma ruszyć w 2027 lub 2028 r.

– Jesteśmy zmotywowani. Wszyscy pracujemy nad tym, aby uruchomić produkcję w obiecanym terminie – zapewniał Kaita.

– Technologia akumulatorów półprzewodnikowych jest rozwijana od wielu lat zarówno przez wiodące koncerny, jak i przez start-upy – wskazuje w rozmowie z DGP Jan Wiśniewski, dyrektor Centrum Badań i Analiz PSPA.

Zdaniem eksperta największym wyzwaniem na obecnym etapie jest komercjalizacja tej technologii: wyjście poza laboratoryjną fazę testów, a także przystosowanie akumulatorów półprzewodnikowych do takiej liczby cykli ładowań i rozładowań, która pozwoli na zastosowanie w seryjnych samochodach elektrycznych.

– Firma, która jako pierwsza skomercjalizuje tę technologię w sektorze motoryzacyjnym, zdobędzie przewagę. Oczywiście o ile konkurencja nie wprowadzi na rynek samochodów elektrycznych z akumulatorami półprzewodnikowymi w podobnym czasie – tłumaczy analityk.

Poza wyzwaniem technologicznym problemem może się okazać również ostateczna cena pojazdów – w oczach klientów większe osiągi mogą nie stanowić wystarczającej rekompensaty za zdecydowanie wyższe koszty zakupu względem samochodów z klasycznymi akumulatorami.

Zadanie dla Polski

Toyota jest dobrej myśli. Zdaniem jej przedstawicieli do 2030 r. około połowy aut elektrycznych sprzedawanych na całym świecie będzie wyposażonych w nowy rodzaj ogniw.

Jeśli te plany uda się zrealizować, rynek baterii, na którym niebagatelną rolę odgrywa również Polska, może przejść rewolucję. Europa w 2022 r. odpowiadała za 14 proc. światowych mocy produkcyjnych akumulatorów konwencjonalnych, z czego 9 proc. przypadało na Polskę i Węgry. Wartość tego sektora w naszym kraju tylko w ub.r. wyniosła 38 mld zł (38-krotny wzrost względem 2017 r.).

W Polsce swoje fabryki mają m.in. LG Energy Solutions (duże zakłady w Biskupicach Podgórnych na Dolnym Śląsku), Northvolt, Umicore, SK Innovation, Chapchem czy Mercedes-Benz Manufacturing Poland.

Potencjał w rynku akumulatorów nowej generacji zauważyła m.in. LG, która jest w trakcie tworzenia ośrodka badawczo-rozwojowego na terenie Niemiec. – Rolą polskiej administracji publicznej w obliczu rosnącej konkurencji i zmian technologicznych w tej branży powinno być przede wszystkim zadbanie o odpowiednie warunki regulacyjne i zachęty, które zmotywują liderów sektora bateryjnego do uruchamiania nowych inwestycji w naszym kraju i zwiększania potencjału inwestycji już istniejących – tłumaczy Wiśniewski.

Wśród koniecznych zmian wymienia usprawnienie procesu wydawania zezwoleń i ocen oddziaływania na środowisko, wsparcie szkoleń w zakresie nowych kompetencji, rozwoju i przekwalifikowania kadr, wreszcie przyspieszenie transformacji energetycznej na podstawie odnawialnych źródeł energii. ©℗

Baterie litowo-jonowe a półprzewodnikowe

Podstawową różnicą pomiędzy dwoma rodzajami baterii jest stan skupienia znajdującego się wewnątrz elektrolitu. W konwencjonalnych akumulatorach elektrolit jest w stanie ciekłym. W bateriach półprzewodnikowych elektrolit to ciało stałe, co pozwala na uzyskanie wyższej gęstości energii i zwiększenie żywotności ogniwa. W rezultacie pojazdy elektryczne mogą pokonać większy dystans na jednym ładowaniu przy jednoczesnym zmniejszeniu rozmiarów i wagi akumulatora. Technologia zawarta w bateriach półprzewodnikowych jest także bezpieczniejsza dla środowiska, gdyż zapobiega ewentualnym wyciekom elektrolitu. Ponadto tego typu akumulatory nie wytwarzają takiej ilości ciepła jak ich litowo-jonowe odpowiedniki, co znacząco ogranicza potencjalne ryzyko zapłonu i wybuchu substancji. ©℗