Cietvielu bateriju potenciāls un pašreizējie izaicinājumi
Lai gan cietvielu baterijas sola revolucionizēt elektrotransportu ar augstāku enerģijas blīvumu un drošību, to augstā cena joprojām ir galvenais šķērslis masveida pielietojumam. Pirmais oficiāli ASV nopērkamais elektriskais transportlīdzeklis ar cietvielu akumulatoru ir elektriskais motocikls Verge TS Pro, kas tika prezentēts pasākumā CES 2026. Tas demonstrē gan šīs tehnoloģijas priekšrocības, gan tās galveno problēmu – cenu. Verge TS Pro ar vienu uzlādi spēj nobraukt līdz pat 370 jūdžu (aptuveni 600 km) distanci, un ražotājs apgalvo, ka akumulators kalpos visa transportlīdzekļa mūža garumā. Tomēr tā cena – 34 900 ASV dolāri – ir salīdzināma ar Tesla Model 3 bāzes versijas cenu, uzsverot izmaksu barjeru.
Arī citi nozares līderi, piemēram, Toyota, kas paredz cietvielu bateriju plašāku ieviešanu ap 2027. gadu, brīdina, ka pirmie sērijveida modeļi ar šīm baterijām būs pieejami ierobežotā tirāžā un tikai premium segmentā ar Lexus zīmolu, kas garantē augstas cenas. Pat puscietvielu baterijas, kas satur 5% šķidrā elektrolīta un tiek izmantotas tādos transportlīdzekļos kā NIO ET7, var maksāt gandrīz tikpat, cik viss elektrosedans ET5. Tieši šī iemesla dēļ NIO pašlaik neplāno pārdot šādas baterijas, bet piedāvā tās īstermiņa nomā.
Ceļš uz lētākām un efektīvākām cietvielu baterijām
Galvenais iemesls, kāpēc cietvielu baterijas ir dārgas, ir nepieciešamība pēc dārgākiem materiāliem un sarežģītākiem ražošanas procesiem, salīdzinot ar šķidrā elektrolīta baterijām. Lai gan uzņēmumi kā Samsung strādā pie ražošanas izmaksu samazināšanas, Dienvidkorejas Zinātnes un tehnoloģijas institūta (KAIST) inženieri ir pievērsušies problēmas risināšanai materiālu līmenī.
Pētnieki no KAIST ir atklājuši jaunu pieeju elektrolītu izstrādē, kas ļauj izvairīties no dārgu metālu izmantošanas jonu vadītspējas uzlabošanai. Tā vietā, lai izmantotu dārgus materiālus, viņi ir mainījuši elektrolīta struktūru oksi- un sulfīdciedvielu baterijās. Pievienojot divvērtīgus oksīdu un sulfīdu anjonus daudz lētākā cirkonija halogenīdu bāzes elektrolītā, ir panākts, ka joni pārvietojas līdz pat četrām reizēm vieglāk.
Izrāviens materiālu zinātnē
Šis jaunievedums ļauj sasniegt enerģijas blīvumu un vadītspēju, kas ir salīdzināma ar mūsdienu cietvielu elektrolītiem, kas izgatavoti no ievērojami dārgākiem komponentiem. Profesors So Don-hva no KAIST Materiālzinātnes un inženierijas fakultātes, kurš vadīja pētījumu, norādīja, ka viņu atklājums “piedāvā projektēšanas principus, kas ļauj vienlaicīgi atrisināt cietvielu bateriju izmaksu un veiktspējas problēmas, izmantojot lētus materiālus.”
Šis risinājums ir praktiski pielietojams un varētu ātri atrast savu ceļu rūpnieciskā ražošanā. Lai gan precīzi termiņi vēl netiek minēti, šis progress paver jaunas iespējas cietvielu bateriju komercializācijai, padarot tās pieejamākas plašākam patērētāju lokam.