211service.com
Technologia A123 po prostu nie była wystarczająco dobra
Pomimo załamań rąk nad rolą rządu we wspieraniu czystej energii i rozpaczy niektórych obserwatorów nad przyszłością pojazdów elektrycznych, prawdziwy powód awarii systemów A123 jest prawdopodobnie znacznie prostszy. Producent akumulatorów litowo-jonowych, który ogłosił upadłość na początku tego tygodnia, postawił na technologię, która nie była wystarczająco zaawansowana, aby pomóc mu przezwyciężyć nieodłączne zalety uznanych producentów i konkurować z nimi.
Technologia A123, oparta na proszkach elektrod w nanoskali, była bezpieczniejsza i znacznie wydajniejsza niż istniejące alternatywy, kiedy została wprowadzona w 2006 roku. Technologia pomogła przekonać GM, że akumulatory litowo-jonowe mogą być stosowane w hybrydach typu plug-in, co było ważne dla rozwoju Chevroleta Volta. Ale wielcy producenci baterii szybko nadrobili zaległości. Chociaż niekoniecznie mogły dorównać osiągom A123 we wszystkich obszarach, były wystarczająco blisko, aby zaspokoić potrzeby producentów samochodów.
Pomimo bliskiej współpracy z GM, A123 stracił kontrakt na Volta z koreańskim gigantem LG Chem, który zastosował bardziej konwencjonalne materiały elektrodowe, ale wprowadził nowy materiał do oddzielania elektrod i poprawy bezpieczeństwa akumulatorów. Od tego czasu A123 podpisał kilka kontraktów produkcyjnych z dużymi producentami samochodów, ale jak dotąd nie były to bardzo duże zamówienia – nie wystarczyły, aby firma mogła prowadzić swoje fabryki na pełnych obrotach, co obniżyłoby koszty. Duże kontrakty na pojazdy, takie jak Nissan Leaf, nowy samochód elektryczny Forda Focus i Toyota Prius typu plug-in, trafiły do bardziej uznanych producentów akumulatorów.
I chociaż technologia A123 była ulepszeniem istniejących akumulatorów stosowanych w pojazdach elektrycznych, nie była wystarczająco dobra, aby umożliwić takim samochodom lub hybrydom typu plug-in konkurowanie na szeroką skalę z pojazdami konwencjonalnymi. Chociaż akumulatory litowo-jonowe A123 i innych producentów są znacznie bardziej kompaktowe niż akumulatory ołowiowo-kwasowe i niklowo-wodorkowe stosowane we wczesnych generacjach pojazdów elektrycznych i hybryd, akumulatory litowo-jonowe od A123 i innych producentów pozostają drogie, stanowiąc około 15 000 USD kosztu samochodu (patrz Will Pojazdy elektryczne wreszcie odniosły sukces? ). Pojazdy elektryczne są dwa razy droższe niż ich odpowiedniki benzynowe, w dużej mierze z powodu akumulatorów.
Teraz, gdy uznani producenci akumulatorów litowo-jonowych opracowują akumulatory na rynek motoryzacyjny, start-upy, które mają nadzieję na wejście do branży, staną przed jeszcze większymi wyzwaniami niż A123. Producenci baterii obniżyli koszty w ciągu ostatnich kilku lat, z około 1000 dolarów za kilowatogodzinę do 500 dolarów za kilowatogodzinę, mówi Yet-Ming Chiang, materiałoznawca z MIT i jeden z założycieli A123. A te koszty prawdopodobnie zostaną ponownie obniżone o połowę w ciągu następnej dekady, mówi. Jeśli startupy mają odnieść sukces, będą musiały zaoferować coś znacznie tańszego i wydajniejszego.
Amerykańskie Konsorcjum Zaawansowanych Akumulatorów, współpraca między głównymi amerykańskimi producentami samochodów, ma na celu obniżenie kosztów do poniżej 150 USD za kilowatogodzinę, aby osiągnąć komercjalizację pojazdów elektrycznych na dużą skalę. Konwencjonalne podejście do akumulatorów litowo-jonowych nie obniży wystarczająco kosztów, mówi Chiang. Może obniżyć je dwukrotnie, ale nie czterokrotnie. A na dłuższą metę musimy spaść czterokrotnie lub więcej. (Chiang mówił do Przegląd technologii w charakterze profesora MIT, a nie przedstawiciela A123 Systems.)
Może to oznaczać albo radykalnie inną technologię litowo-jonową, albo zupełnie nowe rodzaje chemii. W 2010 roku Chiang założył startup 24M, aby wypróbować inną strategię niedrogich baterii — technologię, która obejmuje elektrody przechowywane w zbiornikach i pompowane do komórki w celu wytworzenia energii elektrycznej (patrz Akumulator samochodowy za połowę ceny).
Kilka innych start-upów poszukuje innych nowatorskich podejść do produkcji tanich baterii. Na przykład firma Pellion z siedzibą w Cambridge w stanie Massachusetts, założona przez badaczy z MIT, Gerbranda Cedera i Roberta Doe, opracowuje nowe akumulatory magnezowo-jonowe, które mogą zwiększyć magazynowanie energii od dwóch do trzech razy i mogą być produkowane na istniejącym sprzęcie (patrz Co jeśli Samochody elektryczne były lepsze?). Sakti3, z siedzibą w Ann Arbor w pobliżu głównych producentów samochodów w Michigan, opracowuje akumulatory półprzewodnikowe, które eliminują niebezpieczne płynne elektrolity stosowane w konwencjonalnych akumulatorach litowo-jonowych, częściowo poprzez potencjalne podwojenie magazynowania energii, pomagając zmniejszyć zapotrzebowanie dla systemów bezpieczeństwa, według firmy.
Ale nawet jeśli firmy te odniosą sukces w opracowywaniu nowych akumulatorów, będą musiały konkurować z uznanymi graczami, którzy również badają poważne zmiany w technologii litowo-jonowej. Na przykład Toyota, która ma spółkę joint venture z producentem akumulatorów Panasonic, opracowuje akumulatory półprzewodnikowe podobne do tych, które realizuje Sakti3.
[Korekta: W oryginalnej wersji artykułu stwierdzono, że sam płynny elektrolit jest nieporęczny. To systemy bezpieczeństwa, których wymagają, zwiększają objętość baterii.]