Toyota na cestě k dominanci: Nové baterie mohou znamenat převrat v průmyslu elektromobilů
Automobilka Toyota nedávno představila své plány pro radikální snížení velikosti, ceny a hmotnosti baterií pro svá elektrická vozidla, a to až na polovinu. Stalo se tak poté, co došlo k průlomu v technologii polovodičových baterií.
Japonská automobilka, která patří mezi přední odborníky na výrobu baterií, minulý týden uvedla, že zjednodušení výrobního procesu materiálů pro baterie by snížilo náklady na její dlouho očekávanou technologii nové generace.
"U našich kapalných i polovodičových baterií se snažíme drasticky změnit situaci, protože současné baterie jsou příliš velké, těžké a drahé," řekl Keiji Kaita, prezident výzkumného a vývojového centra Toyoty pro uhlíkovou neutralitu. "Pokud jde o potenciál, budeme se snažit snížit všechny tyto faktory na polovinu," dodal.
Tato ambiciózní vyjádření přicházejí poté, co největší světový výrobce automobilů podle prodejů minulý měsíc překvapil investory plánem na komercializaci své technologie pevných baterií v elektrických vozidlech nejdříve do roku 2027. Toyota vyvíjí novou generaci baterií ve spolupráci se společností Panasonic prostřednictvím jejich společného podniku na baterie.
Slibné vyhlídky v oblasti rychlosti nabíjení, kapacity i bezpečnosti
Právě polovodičové baterie podle odborníků představují nejslibnější technologii pro řešení nejčastějších problémů s bateriemi elektromobilů, jako jsou: doba nabíjení, kapacita baterie nebo riziko vznícení. Polovodičové baterie nahrazují kapalnou složku baterie (elektrolyt) za pevnou a na anodě jsou použity lithiové kovy místo grafitu, který představuje současný standard v lithium-iontových bateriích.
Tato technologie je však pořád velice drahá a obtížná na výrobu, což má za následek, že výrobci automobilů odkládají uvedení tohoto typu baterie na trh a prozatím se zaměřují spíš na vývoj a zdokonalování lithium-iontových baterií na kapalné bázi.
Dle původních vyjádření automobilka plánovala uvést na trh automobily s touto technologií již před rokem 2025. V první fázi se měla zaměřit na segment hybridních automobilů. Elektromobily by měly být vybaveny novými bateriemi o něco později.
Sériová výroba do 5 let?
Minulý týden však Kaita uvedl, že společnost nedávno objevila způsoby, jak vyřešit předešlé problémy s životností a nyní má dostatek sebedůvěry k sériové výrobě polovodičových baterií přímo pro elektromobily, a to v časovém horizontu do roku 2027 nebo 2028.
Podle Toyoty se jedná o „technologický průlom“ k vyřešení problémů s odolností a „řešení pro materiály“, které by elektromobilu poháněnému polovodičovou baterií umožnilo mít dojezd 1200 km a dobu nabíjení 10 minut nebo méně.
"Všichni členové našeho týmu jsou vysoce motivovaní a pracují se záměrem definitivně spustit technologii ve slíbeném časovém horizontu," řekl Kaita.
Zjednodušením procesů potřebných k výrobě materiálů pro baterie by se náklady na polovodičové baterie mohly snížit na přibližně stejnou nebo možná levnější úroveň, než je tomu v případě konvenční lithium-iontové baterie.
Pro Toyotu by úspěšné uvedení technologie na trh mohlo znamenat nastavení dominance ve výrobě elektromobilů, jelikož doposud nebyla automobilka ve vývoji nových technologií tak rychlá jako její konkurenti, zejména Tesla.
Rovněž akcie Toyoty po těchto vyjádřeních vzrostly o 13 procent. Ale Hiroki Nakajima, hlavní technologický ředitel, varoval, že společnost nemusí nutně vidět technologii jako „ultimátní řešení“ pro problémy s bateriemi, protože stále existuje prostor pro zlepšení baterií na bázi kapaliny.
Jak již poznamenal Nakajima: „Základem soutěže o baterie pro elektromobily bude nakonec přidaná hodnota vozu jako produktu a to, jak moc můžeme kontrolovat celkový objem baterií a jak efektivně je můžeme používat.“
Méně náročné a bezpečnější materiály
V případě, že bude Toyota úspěšná, očekává se výrazný pokrok nejen v smyslu poklesu ceny a kapacity baterií, ale také v oblasti bezpečnosti. Materiály použité pro výrobu pevných baterií jsou totiž méně vznětlivé než ty, které se momentálně nacházejí v jich kapalných protějšcích. Zároveň je produkce nové technologie méně náročná na těžbu vzácných surovin, což by se mohlo promítnout do menší uhlíkové stopy při extrakci a rafinaci.
Automobilka dále ohlásila, že má také ambice v zefektivnění a vývoji nové generace standardních lithium-ionových baterií, které by se vyznačovaly rychlejším nabíjením v porovnání s levnějšími lithium-žlezo-fosfátovými bateriemi. Široká škála působnosti automobilky se také soustředí na auta na hybridní pohon a vodíkové technologie.
V porovnání s konkurencí však Toyota disponuje obrovskou výhodou, že může všechny tyto technologie rozvíjet pod jednou střechou. Zároveň společnost plánuje optimalizaci své produkční linky, kterou po sto letech nahrazuje systém automatizovaného řízení výrobních procesů dle potřeby bez nutnosti využití manuální pracovní sily. Navíc společnost Panasonic, která spolupracuje s Toyotou na vývoji nového typu baterii, má v režií také výrobu baterií pro americkou konkurenční automobilku Tesla.
Mohlo by vás zajímat:
Vypadá to jako samá pozitiva a sociální jistoty, ale i kdyby to byla všechno pravda, čemuž moc nevěřím, tak Toyota pošoupne problém jen kousek dál, směrem ke zdrojům a nabíjení.
Nabití v řádu 10 minut baterie, která nás dokáže vozit 1200km by muselo být v řádech MW. Kolik takových nabíjecích stanic bude a kde budou brát proud, když při současné sázce na OZE je problém kontinuálně zásobit už jen to, co tu máme?
Už před více jak rokem oznámil čínský výrobce, že jeho grafenová baterie bude mít podobné vlastnosti, jako ta od Toyoty. Od té doby je o jeho baterii dokonalé ticho.
Co všechno už napovídala třeba firma He3Da o svých produktech, které ale nikomu neukazuje a nepředvádí, to si leckdo pamatuje.
Myslím, že jisté je to, že to nebude tak, jak to dnes Toyota prezentuje, ale možná největším neštěstím by bylo, kdyby to byla pravda, a ona skutečně přivedla na trh vozy cenově dostupné širokým vrstvám, s takto kapacitní baterií, kterou by chtěli její noví majitelé nabíjet tak, jak slibovala.
Bezhlavá sázka na OZE je jen v Evropě, to je 15 % světového automobilového trhu. Problémy s elektřinou u nás nikoho ve světě nezajímají (kupříkladu Čína staví všechny druhy zdrojů EE, co existují).
Nabití 1200 km (200 kWh) za 10 minut (1200 kW výkon) není tak nereálné za 10 let (v Číně mají nyní funkční 480 kW nabíječky).
Jinak souhlas, že to Toyota nedá a rozhodně nebude leader. BYD+CATL+LG ovládají skoro 2/3 světového trhu s bateriemi. Zázračné baterie v drahých autech bude zajímat hrstku lidí, v následujících letech půjdou strmě vzhůru prodeje aut se sodíkovými bateriemi s náklady pro výrobce okolo $50/kWh.
@Jiri Svarc, nerealne to neni. Ale dovedete si predstavit prumer toho medeného kabelu?
1000A, to neni nic zvlastniho, kolik si myslite, ze vam tece amper pri startovani spalovaciho motoru? vyhledejte si Megawatt Charging System, to je nadchazejici realita pro 3.75 MW nabijeni
ano technicky by to asi slo .. len ked si pozriem parametre MCS 3000A a 1200V ..
- hrubka kabla bude aj tak dost velka a cele s koncovkou to bude vyrazne tazsie a neohybnejsie ako sucasne benzinove hadice na pumpe
- 1200V na narabanie s takymi zariadeniami uz je nie je potrebne mat specialne skusky?
to mi zatial vychadza na nabijacky s kvalifikovanou obsluhou..
Pro ten důvod se dnes používá 800V architektura.
tak baterii s dojezdem 1200 km bude stacit nabijet jen o vikendu, a dosahnout rocniho najezdu 50 tis km. Ono to chce trochu premyslet, a mene psat :) jinak to dopadne tak, ze zaroven odsuzuju oze, protoze zpusobuji moc levne elektriny hlavne o vikendech, a obratem jsem schopen tvrdit, ze baterie s takovym dojezdem nic neresi, nebot nebude cim nabijet
ad VF 13. červenec 2023, 14:42
tak baterii s dojezdem 1200 km bude stacit nabijet jen o vikendu, a dosahnout rocniho najezdu 50 tis km. Ono to chce trochu premyslet, a mene psat :) jinak to dopadne tak, ze zaroven odsuzuju oze, protoze zpusobuji moc levne elektriny hlavne o vikendech, a obratem jsem schopen tvrdit, ze baterie s takovym dojezdem nic neresi, nebot nebude cim nabijet
jasne .. a to ze sa z velkou spotrebou pripoja cez vikend desiatky tisic aut, nie je predsa pre prenosovu sustavu a lokalne distribucie ziadny problem (o desiatkach tisicov vykonnych nabijacich stojanov ani nehovorim - kedze z beznej zasuvky by sa to nabijalo 2~3dni - a ani tu predlzku si z panelaku nevytiahnem) .. a ak nahodov bude este pod mrakom a nebude dostatocne fukat ..
takze skutocne plati to co pisete Ono to chce trochu premyslet, a mene psat..
jedine co jste napsal jsou vase nejasne pochyby, nepodporene zadnym argumentem, zadnym cislem. mate na ne samozrejme narok, ale jsou to jen takove kecy o nicem, pro vas asi dost typicke, ze?
tak je to reakcia na vase nekonkretne, ale sebavedome, dojmy ze je to bez problemov vsetci daju len s jednym nabijanim cez vikend ..
a konkretne co vam v mojej reakcii nesedi?
- ze to nebudu nabijat z beznej zasuvky? - pretoze by to trvalo dlho (a nebodaj ak este kalkulujete s "lacnou" EE pocas kratkej obednej FVE spicky, tak uz vobec nie)
- alebo ze (aj z vyssie uvedenych dovodov) bude potrebne velke mnozstvo nabijacich stojanov (radovo v desiatkach tisic)?
- alebo ze narazove hromadne (vikendove) nabijane nezatazi neprimerane prenosovu a distribucnu siet?
budte konkretnejsi, inak su to len take kecy, pre vas asi typicke ..
Prodlužovačka z okna paneláku - to vejde do dějin, to jistě není slaměný panák......
To jsou právě ty kotrmelce typu : OZE nic nevyrobí, a nebo co si počneme s obrovskou výrobou z OZE, ketrou nikdo nespotřebuje,
To je přesně podstata hlavního problému s občasnými zdroji, že občas nic nevyrobí, a občas nevíme co si počneme s obrovskou výrobou.
Před 11 lety se začala prodávat první Tesla. Od té doby nastal obrovský pokrok. Ceny baterií klesly mnoho násobně. Chemie se také mění, ustupuje se od kobaltu. Před 11 lety ještě LFP baterie neexistovala a dnes se ani jiná na úložiště nepoužívá. Poslední dobou se objevují nové typy baterií - Na-ion, Al-ion a další vylepšení. Co bude za 11 let uvidíme, ale dá se čekat podobný skok.
Elektromobily se v naprosté většině dobíjí doma ze zásuvky, takže rychlá nabíječka se využije jen minimálně. Každopádně rychlé nabíječky jsou potřeba jen na dálnicích.
Mnoho uživatelů aut nemá kde svoje vozy dobíjet. Tito uživatelé - typicky obyvatelé sídlišť potřebují nějaké levné dobíjení u svého parkovacího místa před domem.
Proč potřebují? Teď také potřebují mít možnost levně natankovat u svého parkovacího místa? Je takový problém při průměrném nájezdu 600 km za 2 týdny jet okolo nabíječky? Pro doplnění 50 kWh za týden stačí jednou týdně zajet do nákupního centra a nabít tam na parkovišti.
ono by to chcelo trochu viac sa zamysliet na tym co prezentujete
ad Je takový problém při průměrném nájezdu 600 km za 2 týdny jet okolo nabíječky?
- je rozdiel ci stravim na stojane (benzin/nafta) 3~5min (aj s platenim) a to teraz nemyslim len na samotny "strateny" cas, ale cas nez ten stojan uvilnim dalsiemu zaujemcovi (teda "priepustnost" tankovania) a rozdiel ci ten cas sa predlzi nasobne na nabijacke (jednak vacsi "strateny" cas a taktiez nasobne znizena "priepustnost" aut a teda vyssi potencial tvorenia dlhsich front)
- taktiez aktualne benzinky maju typicky viac vydajnych stojanov co pri nabijackach bude narazat nie na pocet miest (ten moze byt kludne rovnaky, alebo aj vacsi), ale na kapacitu/silu privodu a tym aj pocet sucasne nabijajucich aut
rovnaky problem nastane aj v ankupnych centrach - pridat tam teraz par kusov nabijaciek nie je este (vacsinou) problem, ale pre par desiatok uz znova nebude dostatocny hlavny privod ..
teda vobec to nebude tak jednoduche ako to opisujete
Jenže těch 50 kWh je ekvivalent 16 litrů benzínu. Chtělo by se Vám pravidelně jezdit na nabíječku, kde by jste 30 minut čekal na natankování 16 litrů benzínu?
jasně kupte si auto za milion abyste mohl každý týdne hodinu stepovat u nabíječky to by byl tedy kauf....
Zatím stojany nabíječek většinou zejí rádnotou
A proc si myslite, ze by mel byt problem ve zdrojich EE? Vzdyt to neni vubec pravda a dnes uz to vi kazde male dite, ze nahradit PHM pro spalovaci motory ekologickou EE neni zadny problem. Spocital jste si to nekdy, nebo tady jen bezmyslenkovite papouskujete hlouposti internetovych odborniku na vsechno?
To VM jo to máte pravdu pokud bude mít auto dojezd 1200km bude se vůz nabíjet podle aplikace v případě nízké ceny el. energie na burze. a nebo rychle pokud to bude potřeba . Je to vlastně super technologie jenže kdy se takové auto bude moci koupit člověk s průměrným platem ?? Podle mě až bude baterie na odpis. Kupovat auto v ceně rodinného domu mi opravdu nepřijde chytré ani pro toho kdo může uvolnit ty peníze , je přece lepší si koupit 3 byty a brát z nich nájem výdělek bude rozhodně větší než nějaká úspora nafty díky EV a za 10 let se byty prodají se ziskem z toho auta bude za 10 let šrot.
ad VF 13. červenec 2023, 17:14
A proc si myslite, ze by mel byt problem ve zdrojich EE? Vzdyt to neni vubec pravda a dnes uz to vi kazde male dite, ze nahradit PHM pro spalovaci motory ekologickou EE neni zadny problem. Spocital jste si to nekdy, nebo tady jen bezmyslenkovite papouskujete hlouposti internetovych odborniku na vsechno?
ehm, tak tu je tazko rozoznat, ci je to pokus o demagogiu, alebo len neznalost .. (mame tu uz takych prispievatelov )
ano - z ciste technickeho/technologickeho hladiska nahradit PHM pro spalovaci motory ekologickou EE neni zadny problem .. ale len ak to obmedzime z pohladu nejakeho vseobecneho abstraktu - teda vseobecne nejaky motor, alebo nejake auto ako technologicky model/prototyp - ale uz je to o niecom celkom inom, ak to vezmeme so vsetkymi suvislostami, teda z pohladu EE ako nosica energie tu uz budu otazky a vasnejsie technologicke problemy s vyrobou/dostupnostou/skladovanim/distribuciou/... a to vsetko este vztiahnute aj na potrebnu/pozadovanu kvantitu aj kvalitu .. to uz ale moze byt sakra problematicke a narocne .. (ved len nemci maju problem posilnit prenosovku sever/juh uz takmer 20-rokov)
a prezradim vam tajomstvo - viete ze este pred spalovacimi (teraz myslim nafta/benzin/petrolej/..) motormi sme tu mali elektromobily? .. ano elektromobil bol skor a jeden z hlavnych dovodov preco sa rozsirili viac spalovacie bolo aj jednoduchsia logistika nosica energie/paliva - distribucia/skladovanie/...
tak si dovolim vam vratit vasu vlastnu otazku Spocital jste si to nekdy, nebo tady jen bezmyslenkovite papouskujete hlouposti internetovych odborniku na vsechno?
Ano, spočítal jsem si to a výpočet jsem uvedl níže. Tak si to prostudujte a mluvte k věci.
Takže pokud je ten výpočet špatně, což je samozřejmě možné, tak rozporujte kde a proč. Pokud tomu nerozumíte, klidně se ptejte. Ale takovéto dojmy si můžete nechat od cesty, to nikoho nezajímá.
H3DA jede viz https:// oze.tzb-info.cz/akumulace-elektriny/24844-he3da-vyroba-na-konci-roku-2022
Jen necílí na automobily. Ale někde v minulosti jsem četl i článek, kde to zdůvodňovali proč jim to "zatím" nedává smysl.
H3DA je podvod. Za H3DA stojí člověk, který již má na sobě podvodů více.
Jedna 1,3kWh baterie za 13 minut je prakticky ruční výroba, pouhých zhruba 10 tisíc baterií za rok. Pro porovnání třeba BYD teď vyrábí skoro 10 tisíc elektromobilů denně.
Kde jsou plány HE3DA na řádově GWh ročně? Chápal bych ještě uvěřit slibům He3da před 8 lety, ale nechat se vodit za nos každý rok? To jako vážně? Jen ty fotografie továrny z vašeho odkazu jsou na úrovni středoškolské laborky a ne podle nich jedné z nejmodernějších továren na světě.
He3da má už produkty na trhu, ano, ale přes 30000 Kč s DPH/kWh je snad nejhorší cena na světě. Viz jejich e-shop maister-energo a produkt Powerbox HE3DA Li-ion battery set 9 kWh 24 V for houses and small companies. Kapacita 8,8 kWh/6,942.00 € bez DPH.
Ta jejich továrna je podvod už od samého začátku.
Podle stavebního povolení to má být továrna na výrobu výrobních linek pro výrobu baterií.
Jakákoli výroba baterií jen jako zkušební provoz těch linek.
Tak byla i posuzována z hlediska vlivu na životní prostředí.
Dokonce i na přímý dotaz, tuším krajské hygieny, investor uvedl, že ne výroba baterií, ale výrobních linek.
Ale zdá se, že každému je to fuk...
Solid-state battery je baterie s pevným elektrolytem. To opravdu nejde přeložit jako "polovodičová baterie"!!!
"Solid-state battery" je baterie s pevným elektrolytem. To se opravdu nedá přeložit jako "polovodičová baterie". Ale je to marný, je to marný, je to marný...
Fun facts: FV panely, nutne jako zdroj pro nahrazeni ropy spotrebovane vsemi dopravnimi prostredky na svete jsou levnejsi, nez cena ropy spotrebovana za jeden rok provozu techto vozidel. Zivotnost panelu je ale 30+ let. To kdyby mel nekdo obavy, kde se vezme EE pro provoz EV a kolik to bude stat.
ok, tak poprosim cislo +-autobus (za par % vas tu nikto neukamenuje - taky blaha dava cisla +-30%) kolko takych panelov je potrebne instalovat .. a potom si prosim spocitajte zabratu plochu a dobu vystavby .. potom mozeme v debate pokrocit dalej
takto to je len kec po stvrtom pive .. ked je kazdy majster sveta ..
kecy tady vedete vy, ja si za svym vypoctem stojim, vy nevite nic krome toho, ze nic nejde
vypocet je jednoduchy, tady je:
barelu za den l/barel l/rok kWh/rok TWh/rok GWp FV panely $
40 mil 160 2,336E+12 7,008E+12 7 008 4 672 934 mld
1 168 mld USD
oil $/rok
cena FV 0.2 USD/Wp, 80 USD za barel, 1 litr paliva je ekvivalentem 3kWh
1Wp vyrobi 1,5 kWh rocne
ad VF 14. červenec 2023, 15:32
kecy tady vedete vy, ja si za svym vypoctem stojim, vy nevite nic krome toho, ze nic nejde
vypocet je jednoduchy, tady je:
barelu za den .....l/barel ............ l/rok................ kWh/rok .... TWh/rok..... GWp FV panely.... $
40 mil...................... 160 .................. 2,336E+12..... 7,008E+12 ....7 008 ..........4 672 934 mld ...... 1 168 mld USD
oil $/rok
cena FV 0.2 USD/Wp, 80 USD za barel, 1 litr paliva je ekvivalentem 3kWh
1Wp vyrobi 1,5 kWh rocne
zial tabulky sa tu nedaju rozumne vkladat, tak neviem ci som to spravne rozdelil .. ale pravdepodobne asi nie, nesedi mi ekvivalent v GWp FV panelov ..
mozete to prosim potvrdit/opravit?
Tabulka se trochu rozjela :(
40 mil..... barelů denně............... 160 ..... litrů v barelu............. 2,336E+12... litrů za rok.. 7,008E+12 .kWh ročně...7 008 TWh..........4 672 GWp. 934 mld ...USd za FV... 1 168 mld USD ročně za ropu
Tak jsem zvědavý, kde jsem udělal chybu:)
ad VT: velmi zajímavá informace, máte to spočteno v pořádku, jen bych dodal, že FV panely u velkých instalací tvoří cca polovinu nákladů fotovoltaické elektrárny,
takže když by se to přepočetlo ne na cenu panelů ale na cenu celé FVE, tak by se to vyplatilo ne za méně než 1 rok ale za cca 2 roky.
TO JE ÚŽASNÉ, a těch 4,6 TWp fotovoltaiky bude nainstalováno na Zeměkouli do roku 2030
podívejte se třeba sem
fzu.cz/sites/default/files/2023-06/CAS%20FZU%20Dvorzak%20lecture%20-%20M.Topic_.pdf
Plocha k tomu potřebná je menší než plocha všech silnic a dálnic na zeměkouli...
Doufám, že se všichni přátelé ropných gigantů (z Ruska a Blízkého východu) chytnou za nos a uvědomí si obrovský význam elektromobility (poháněné čistou elektřinou z OZE).
Může mi redakce prosím říci, co chcete prověřovat na "Dvořákově přednášce" na Fyzikálním ústavu AV ČR, přednesené dlouholetým předsedou Evropské fotovoltaické asociace Prof. Markem Topičem,
kterou jsem dal do odkazu??
Pro jistotu dám to sem znovu
ad VT: velmi zajímavá informace, máte to spočteno v pořádku, jen bych dodal, že FV panely u velkých instalací tvoří cca polovinu nákladů fotovoltaické elektrárny,
takže když by se to přepočetlo ne na cenu panelů ale na cenu celé FVE, tak by se to vyplatilo ne za méně než 1 rok ale za cca 2 roky.
TO JE ÚŽASNÉ, a těch 4,6 TWp fotovoltaiky bude nainstalováno na Zeměkouli do roku 2030
podívejte se třeba sem
fzu.cz/sites/default/files/2023-06/CAS%20FZU%20Dvorzak%20lecture%20-%20M.Topic_.pdf
Plocha k tomu potřebná je menší než plocha všech silnic a dálnic na zeměkouli...
Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
Přihlásit se