Nio ET7 i ogniwa półprzewodnikowe. Czy to będzie pierwsze takie auto?

30 listopada 2022

Chiński WeLion ogłosił, że może masowo produkować ogniwa półprzewodnikowe, jako pierwsze trafią do aut marki Nio.

Nio, chińska marka, która ma poważne aspiracje być konkurencyjna względem Tesli ma szansę być również pierwszą marką motoryzacyjną świata, która wprowadzi na rynek pojazd wyposażony w akumulatorowe ogniwa półprzewodnikowe. Wyjaśniamy o co chodzi.

Chińskie Nio planuje podbój Europy. Co oferuje elektryk z Państwa Środka?

Wszystko za sprawą chińskiej firmy WeLion, producenta akumulatorów do aut elektrycznych i jednocześnie podmiotu, który ogłosił, że wyprodukował pierwsze ogniwa półprzewodnikowe akumulatorowe w swojej fabryce akumulatorów w Huzhou w prowincji Zheijang.

Nowy typ ogniw ma być wykorzystany w roli składników pakietu akumulatorów właśnie w modelu Nio ET7. Pakietu niebagatelnego, bo o pojemności aż 150 kWh, co zdaniem chińskiej marki pozwalało by pokonać dystans przekraczający 1000 km na jednym ładowaniu (w praktyce wymagałoby to bardzo oszczędnej jazdy). Kilka rzeczy musimy sobie jednak wyjaśnić.

Nio ET7 to prawdopodobnie pierwsze auto, które otrzyma ogniwa półprzewodnikowe

Nio ET7 i ogniwa półprzewodnikowe, czy to już stały elektrolit?

Od dłuższego czasu w branżach bliskich elektromobilności mówi się o przełomie, jaki w samochodach elektrycznych mają zapewnić ogniwa ze stałym elektrolitem. Większa pojemność, gęstość energii, mniejsza masa – same zalety. WeLion chwaląc się swoimi nowymi ogniwami półprzewodnikowymi, przyznaje jednak, że nie są to jeszcze ogniwa w pełni solid state, czyli ze stałym elektrolitem. W rzeczywistości chińskiemu producentowi udało się opracować ogniwa hybrydowe, zwane też mało precyzyjnie „półstałymi”, zawierającymi „elektrolit hybrydowy”. W skrócie, ciekłych frakcji elektrolitu wciąż się nie udało pozbyć. Ale udała się znacznie ważniejsza rzecz: zmniejszenie masy oraz zwiększenie gęstości energetycznej.

Ogniwa półprzewodnikowe i Nio ET7 wewnątrz

Nio ET7 i ogniwa półprzewodnikowe – jaka gęstość energii?

Według Li Honga, założyciela firmy WeLion i głównego naukowca chińskiego producenta, nowy typ ogniw, który już jest produkowany masowo, pozwala uzyskać gęstość 360 Wh/kg. To wciąż żałośnie mało w kontekście gęstości energetycznej ropy naftowej (ok. 11 kWh/kg; pamiętajmy jednak, że silnik spalinowy jest znacznie mniej efektywny od jakiegokolwiek silnika elektrycznego, ponad połowa energii pochodzącej ze spalenia węglowodorów się marnuje), ale znacznie lepiej niż dotychczas stosowane ogniwa litowo-jonowe z ciekłym elektrolitem. Np. ogniwa stosowane w popularnej Tesli Model 3 mają gęstość energetyczną rzędu 220 Wh/kg. Widać zatem wyraźny postęp, choć trudno mówić o przełomie.

Niemniej uzyskane wartości gęstości energii z nowych ogniw pozwolą prawie spełnić zapowiedzianą jeszcze na początku 2021 roku przez Nio obietnicę, że model Nio ET7 otrzyma pakiet akumulatorów o pojemności 150 kWh już w czwartym kwartale 2022. Tego terminu raczej nie uda się dotrzymać, bo chińska marka już we wcześniejszym raporcie za II kwartał 2022 ogłosiła, że nowy pakiet 150 kWh będzie opóźniony o kilka miesięcy. W praktyce oznacza to, że w 2023 roku świat ma realne szanse zobaczyć na drogach pierwszy pojazd wyposażony w akumulatory o pojemności 150 kWh.

Nio ET7, większa gęstość energetyczna = mniejsza masa

Znając gęstość energetyczną podawaną dla nowego typu hybrydowych ogniw półprzewodnikowych wyprodukowanych przez WeLion, łatwo policzyć, że pakiet 150 kWh oznacza zespół akumulatorów o masie na pewno większej od 420 kg (do masy samych ogniw, wynikających z gęstości, trzeba dodać jeszcze masę obudowy, niezbędnej ze względów bezpieczeństwa). Dla porównania pakiet baterii litowo-jonowych o pojemności 93 kWh obecny w Porsche Taycan waży 630 kg. Realnie jest szansa na to, że baterie w zmodernizowanym Nio ET7 150 kWh nie będą cięższe, ale ich pojemność będzie znacząco większa.