Inginerii chinezi au raportat primele experienţe de exploatare a camioanelor electrice la temperaturi de -40 grade Celsius cu baterii sodiu-ion ieftine

Deşi China e un lider global în producţia de baterii şi tehnologia acestora, având avansuri puternice în ceea ce a reuşit să atingă cu bateriile LFP şi NMC, în ultimele luni chinezii avansează cu paşi galopanţi spre implementarea pe larg a tehnologiei bateriilor sodiu-ion, în special pe camioane electrice şi centrale de reţea. Marele avantaj al bateriilor sodiu-ion e că acestea n-au nevoie de materiale rare în compoziţia lor, nici măcar litiu, bazându-se pe elementara sare, ceea ce le face extrem de ieftine, cu un cost de producţie la un nivel cuprins între 10 şi 40% din costul baterilor litiu-ion. Şi datorită proprietăţilor fizice ale substanţelor care le compun, acestea pot funcţiona cu devieri minime până la -40 grade Celsius. Aceste baterii aveau anterior şi dezavantaje, precum rata de descărcare şi încărcare mai modestă şi densitatea energetică mai mică, ceea ce le imprima o greutate mai mare. Dar în ultimul an chinezii au avansat enorm în minimizarea acestor avantaje. BYD a anunţat acum câteva luni că pregăteşte propriile baterii sodiu-ion, iar cel mai mare promotor al lor în China e CATL, cea mai mare companie din lume, care le-a şi lansat în producţia de serie, focusate mai ales spre camioane şi centrale. De curând, o echipă de ingineri formată din angajaţi ai producătorului de camioane FAW şi ai producătorului de baterii Zhongke Haina a anunţat că a ajuns la o etapă avansată de dezvoltare a propriilor baterii sodiu-ion. Mai mult ca atât, inginerii au raportat şi primele experienţe de exploatare a camioanelor electrice la temperaturi de -40°C.

Inginerii de la FAW şi Zhongke au anunţat abia acum despre aceste elaborări, preferând să le ţină în secret până s-au convins de rezultatele din lumea reală a acestor tehnologii. Testele lor au durat 7 luni, pe parcursul iernii şi primăverii, pe durata a peste 15.000 km, în regiunile cele mai reci din China, Harbin şi Shenyang, care au condiţii foarte specifice de relief izolat, unde temperaturile de -20°C sunt un fenomen normal, iar cele de -40°C sunt foarte frecvente.

Testele au continuat şi pe parcursul lunii iunie într-o regiune de deşert, pentru a avea şi experienţa unor temperaturi toride, iar rezultatele sunt de-a dreptul impresionante.

Camioanele electrice de test au fost dotate cu baterii de 339 kWh. La -40°C, bateriile îşi păstrează 90% din capacitatea lor de stocare şi putere, deci oferă în continuare 305 kWh capacitate utilizabilă în asemenea condiţii arctice.

O încărcare deplină a bateriei durează 20-25 minute la -40°C, raportează inginerii. De obicei, când spun încărcare deplină, inginerii chinezi au în vedere de fapt 0-97% au 5-97%. Însă aici, întrucât vorbim de -40°C şi ei menţionează 90%, putem lua în calcul încărcarea 0-90% sau 5-90%, deci 85-90% de capacitate a bateriei încărcare în 20-25 minute. Asta înseamnă 288-305 kWh încărcaţi în acest timp, ceea ce corespunde cu o putere medie de 700-850 kW. Iar această putere imensă de încărcare, atinsă în viaţa reală, spulberă orice reticenţe anterioare faţă de bateriile sodiu-ion.

Testele făcute în ultimele 8 luni pe camioanele din viaţa reală, în această variaţie de climă, i-au făcut pe inginerii chinezi că aceste baterii vor avea o durată de viaţă de 8.000 cicluri în condiţii de asemenea încărcare rapidă, inclusiv în asemenea condiţii dure. Deci, toţi parametrii importanţi sunt posibili în acelaşi timp.

Iar aici putem spune că de curând finlandezii de la Donut Lab, acuzaţi de fraudă cu bateria lor cu stare solidă, au început a spune că parametrii anunţaţi de ei sunt posibili doar separat — deci ori multe cicluri de viaţă, ori încărcare rapidă, ori temperaturi mari de funcţionare, ori densitate energetică de 400 Wh/kg. Doar că toată industria ştia că oricare din aceşti parametri sunt posibili separat, pe o baterie simplă litiu-ion. Marea provocare era să le poţi face pe aceeaşi baterie, simultan. Şi chinezii exact asta fac cu bateriile lor sodiu-ion.

Cele 8.000 cicluri durată de viaţă pentru un camion cu 339 kWh baterie ar însemna o încărcare realistă la fiecare 200 km, chiar dacă autonomia reală poate atinge şi 300 km în anumite condiţii. Iar asta înseamnă că aceste baterii ar rezista 1.600.000 km.

Totuşi, în producţia de serie probabil bateriile ar fi ceva mai mari, de ordinul a 450 kWh minim, şi atunci încărcarea realistă s-ar realiza la fiecare 300 km, în mediu. Iar 8.000 cicluri ar însemna o durabilitate de 2.400.000 km.

Şi dacă acel camion ar ajunge să ruleze mai mult, bateriile sunt ieftine, mult mai ieftine decât cele litiu-ion NMC au LFP, deci nici înlocuirea lor n-ar fi neapărat o problemă majoră.

Inginerii chinezi mai spun că testele au confirmat o stabilitate termică excepţională a acestor baterii sodiu-ion, fapt care mai dă un alt avantaj — sistemele de management termic n-au nevoie de a interveni prea des şi de a consuma prea multă energie în ajustarea temperaturii celulelor, iar asta reduce consumul total de energie şi măreşte autonomia.

În cazul bateriilor testate acum, testele au confirmat deplin viabilitatea lor, iar de aici încolo urmează plasarea lor în producţia de serie şi integrarea lor pe camioanele FAW vândute în China, ca o opţiune atractivă mai ales pentru cei operează în regiuni mai reci ale Chinei.

Aceste baterii vor aduce Chinei câteva beneficii majore pe care puţini le intuiesc acum. Vor scădea foarte mult costurile operaţionale în transportul de camioane, datorită acestor baterii ieftine şi a electricităţii ieftine pentru încărcarea lor. Asta va face ca serviciile de transport să coste mai puţin şi motorina să înceapă a fi utilizată tot mai puţin. Iar reducerea cererii pentru litiu, cobalt, mangan şi nichel, va face aceste materiale mai disponibile pentru maşinile electrice, care ar putea benefica indirect de baterii mai ieftine şi pentru ele.