Megtalálták a megoldást az e-autók igazán gyors töltésére?

A projekt egy kétüléses sportautót használ, amely a Lotus Elise alapjain készült. Az Elise-t az 1990-es évek elején Julian Thomson tervezte, ahogyan ezt a projektjárművet is. A koncepciót a Callum fejlesztette ki és valósította meg. Thompson jelenleg a General Motors Advanced Design Europe tervezési igazgatója az Egyesült Királyságban.

A Nyobolt egy zárt szekrényben elhelyezett, egy kilowattóra kapacitású akkumulátoron demonstrálta a technológiát. Egy egyszerű hűtőlemezzel szabályozták az akkumulátor hőmérsékletét, az adatgyűjtésre szolgáló szenzor pedig kimutatta, hogy a hatperces töltés során az akkumulátor maximális hőmérséklete 42 Celsius-fok volt.

„Kezdetben 12 Celsius-fokon töltöttünk, tehát ez 12 perces töltést jelentett” - magyarázta Steve Hutchins, a Nyobolt üzemeltetési és műszaki alelnöke - „Vannak olyan akkumulátoraink, amelyek ennél sokkal gyorsabban töltődnek”.

Ami pedig a hőkezelést illeti, a cellák egyik előnye, hogy nem melegednek fel nagyon, így sokkal kevesebb hőkezeléssel is megúszhatjuk a töltésüket.

„Több mint kétezer cikluson keresztül teszteltük ezeket a cellákat, és még mindig 80 százalék feletti a kapacitásuk 12 Celsius-fokon történő töltésnél, ami nagyon gyors töltési sebességet jelent, miközben nagyon minimális a degradáció. A vezetési stílustól függően az élettartam öt, tíz vagy húsz év is lehet.” Hutchins szerint a töltési hőmérséklet tipikus tartománya 35 és 40 Celsius-fok között van a bemutató során látott tartományban.

Az anód a kulcs

A Callum/Nyobolt demonstrátor 35 kilowattórás akkumulátorral van felszerelve. Az ilyen gyors töltési lehetőség azt jelenti, hogy nagyobb kapacitású akkumulátorra talán nincs is szükség, mivel a feltöltés alig több vesz több időt igénybe, mint egy hagyományos jármű üzemanyagtartályának feltöltése. Az akkumulátor hibrid, üzemanyagcellás hibrid és belső égésű hibrid járművekben is használható lenne.

A Nyobolt technológiájának az anód alapanyaga a kulcsa: „az anód az, ami korlátozza a töltést, és eddig mindenki a katódra koncentrált” - mondja Hutchins.

„Az anód sokkal fontosabb a kisülési oldalon. Az emberek évek óta ugyanazt a régi anódot használják, ezért mi az anódra összpontosítunk. Az anód azonban nem működik önmagában. Ez egy rendszer, egy akkumulátorcellában valószínűleg egy tucatnyi alkatrész van, és mindnek együtt kell működnie.”

Az amerikai Nyobolt csapatában, Brian Barnett technológiai igazgató vezetésével olyan mérnökök dolgoznak, akik részt vettek a Forma-1-es KERS (Kinetic Energy Recovery System) akkumulátorának fejlesztésében, és széleskörű szakértelemmel rendelkeznek a nagy teljesítményű akkumulátorok terén.

Bemutatott tesztek

A demonstrátor közúti tesztelése 2023 novemberében kezdődik, az első tesztet ugyanis nem járművön végezték.

„Egy robotporszívóba épített 12 voltos akkumulátorral kezdtük” - mondja Dr. Hutchins - „Meg tudtuk mutatni, hogy három perc alatt feltöltődik, majd 30 percig porszívózik. Korábban az ideje 15 százalékát töltötte takarítással és 85 százalékát töltéssel, és ezt megfordítottuk”. Az ötlet ezután arra irányult, hogy megnézzük, ugyanez a koncepció megvalósítható-e egy elektromos járműben is.

Az akkumulátorok kapacitásának és energiájának kiegyensúlyozása a kísérleti folyamat része lesz. Hutchins elmagyarázza: „Ha a maximális töltési sebességre törekszünk, nem fogjuk elérni a jelenlegi akkumulátorok energiáját. Ha a mai akkumulátorok energiájának felelünk meg, akkor nem tudnánk ilyen gyors töltési időt elérni” – írja a SAE International.