Czy Toyota zostanie liderem elektromobilności? Przełom ze stałym elektrolitem to coś, na co czekacie

Baterie półprzewodnikowe są swego rodzaju "Świętym Graalem" w świecie motoryzacji. To dzięki nim elektromobilność ma być dużo wygodniejsza i przystępniejsza pod kątem zasięgu i ładowania. Wydajność ma wzrosnąć, a zasięg może sięgnąć nawet 800-1000 km na ładowaniu, przynajmniej według obietnic producentów. Wiele firm walczy o tytuł pioniera w tej kategorii. Mercedes testował już gotowego EQS-a ze stałym elektrolitem w akumulatorze, chińskie koncerny walczą ze sobą o prym. Toyota także jest w tym wyścigu - i ma zaskakująco duże szanse zostać... liderem elektromobilności - zwłaszcza na tym polu.

Toyota chce wprowadzić baterie półprzewodnikowe już w 2027 roku, aby zostać liderem elektromobilności. Ale co to tak naprawdę jest?

Na początku warto wyjaśnić, czym właściwie jest bateria półprzewodnikowa i dlaczego producenci traktują ją jako jeden z największych przełomów w elektromobilności.

Akumulator półprzewodnikowy zastępuje ciekły elektrolit, znany z klasycznych baterii litowo-jonowych, materiałem stałym. Taki elektrolit może przyjmować postać ceramiczną, polimerową lub kompozytową. Przewodzi jony litu między anodą i katodą, jednak nie zawiera łatwopalnych cieczy. Dzięki temu ogniwo pracuje stabilniej w szerokim zakresie temperatur i oferuje wyższy poziom bezpieczeństwa.

Konstrukcja takiej baterii pozwala na znacznie gęstsze upakowanie energii. Stały elektrolit umożliwia wykorzystanie anod litowo-metalicznych zamiast grafitowych, co podnosi pojemność ogniwa i zmniejsza jego masę. Jednocześnie skraca się droga transportu jonów, dlatego bateria szybciej przyjmuje energię podczas ładowania.

To właśnie ta architektura wyróżnia technologię półprzewodnikową na tle obecnych rozwiązań. Inżynierowie zyskują większą swobodę projektowania pakietów, producenci mogą przebudować i uprościć systemy chłodzenia, a kierowcy otrzymują realnie większy zasięg oraz krótsze postoje przy ładowarkach.

Dla Japończyków jest to wystarczająca argumentacja ku temu, aby inwestować w taką technologię

Na tym tle strategia Toyoty nabiera bardzo konkretnego kształtu. Japoński producent zapowiada debiut pierwszych seryjnych samochodów elektrycznych z akumulatorami półprzewodnikowymi już za dwa lata. Firma buduje cały łańcuch dostaw, aby uniezależnić się od zewnętrznych ograniczeń i przyspieszyć skalowanie technologii.

Kluczową rolę odgrywa tu współpraca z Idemitsu Kosan. Partner Toyoty rozpoczął budowę zakładu produkującego zaawansowane stałe elektrolity przeznaczone bezpośrednio do pakietów akumulatorów półprzewodnikowych. Ich spółka uruchomiła wcześniej dwie mniejsze instalacje demonstracyjne, które potwierdziły skuteczność procesu budowy. Teraz firma celuje w ukończenie pilotażowej fabryki do końca 2027 roku.

Jak donosi Reuters, przy utrzymaniu obecnego harmonogramu nowy zakład może dostarczać nawet kilkaset ton stałego elektrolitu rocznie. To poziom, który pozwala myśleć o realnej produkcji seryjnej na większą skalę.

Toyota rozwija projekt także po stronie materiałów niezbędnych do budowy akumulatorów. Japończycy współpracują tutaj z Sumitomo Metal Mining nad zabezpieczeniem dostaw wysokowydajnych materiałów katodowych. Katody, zaawansowane anody oraz stałe elektrolity tworzą fundament ogniw półprzewodnikowych i bez ich stabilnej dostępności nie da się uruchomić masowej produkcji.

Pod koniec 2023 roku Toyota opublikowała plan rozwoju tej technologii. Pierwsza generacja baterii półprzewodnikowych ma zapewnić zasięg do 1000 kilometrów oraz ładowanie od 10 do 80% w około 10 minut. Równolegle trwa rozwój drugiej generacji, która według zapowiedzi ma podnieść zasięg do około 1200 kilometrów i jeszcze bardziej skróci czas ładowania.