Cylindryczne ogniwa zyskują uznanie

Według doniesień prasowych, niemiecki producent po raz pierwszy zastosuje nowo opracowane ogniwa cylindryczne w swoich modelach NEUE KLASSE. Aby zaspokoić potrzeby, BMW podpisało z chińskimi producentami akumulatorów CATL i EVE Energy kontrakty o wartości wyrażanej dwucyfrowo w miliardach euro. Producenci akumulatorów zbudują dwie fabryki w Chinach i dwie fabryki w Europie. Ponadto BMW planuje budowę dwóch kolejnych fabryk w Ameryce Północnej z partnerami, którzy nie zostali jeszcze określeni. Każda z tych fabryk ma osiągnąć roczną wydajność 20 GWh.

W swoich pojazdach elektrycznych BMW używa obecnie ogniw pryzmatycznych. Nowe okrągłe ogniwa wykorzystują rozwiązania materiałowe NMC (Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxides) i opcję LFP. Producent samochodów powiedział, że ogniwa mają średnicę 46 mm i dwie różne wysokości. Forbes podał, że wysokości wyniosłyby 95 i 125 mm. Oba typy są zatem wyższe niż ogniwa 4680 Tesli, które mają 80 mm wysokości.

Według BMW cylindryczne ogniwo zapewniałoby o 20% większą gęstość energii przy wyższej zawartości niklu, zmniejszoną zawartość kobaltu w katodzie i zwiększoną zawartość krzemu w anodzie. Ponadto prędkość ładowania i zasięg uległyby poprawie nawet o 30%. Co ważniejsze, koszty ogniw mogą zmniejszyć się nawet o 50% w porównaniu z najnowszą technologią akumulatorów BMW. Firma powiedziała również, że zmniejszy o prawie 60% emisję dwutlenku węgla przy produkcji.

Poprzednie doniesienia medialne wskazywały, że BMW rozważało stosowanie ogniw cylindrycznych ze względu na ich zalety w zakresie wydajnej produkcji masowej. Amerykańskie start-upy EV Rivian i Lucid również faworyzują ogniwa cylindryczne. Według Green Car Reports, CEO Lucid, Peter Rawlinson, powiedział, że firma wykorzystuje ogniwa głównie ze względu na ich doskonałe właściwości termiczne i niezawodność. Co więcej, ich koszty są bardziej przewidywalne.

Przyspieszenie rozwoju baterii o średnicy 46 mm

Prawdopodobnie najbardziej znanym zwolennikiem ogniw cylindrycznych jest Tesla, realizując własną produkcję baterii 4680. Prezes Elon Musk w sierpniu powiedział akcjonariuszom, że firma zwiększy ich produkcję do końca bieżącego roku. Reuters informował, że Tesla natrafiła na problemy techniczne, które uniemożliwiały firmie wydajniejsze wytwarzanie ogniw 4680.

Tesla używa teraz przede wszystkim ogniw 2170 - o średnicy 21 mm i wysokości 70 mm. Według agencji Reuters, akumulator modelu Y potrzebuje około 4400 ogniw 2170. Aby uformować pakiet, zgrzewanie należy przeprowadzić w około 17600 punktów. Dzięki nowej technologii ogniw 4680 do pojazdu potrzeba tylko 830 ogniw. Liczbę punktów zgrzewania można również znacznie zmniejszyć - do 1660 punktów, co pozwala uzyskać ogromną redukcję kosztów.

W odpowiedzi na zapotrzebowanie ze strony Tesli i innych producentów pojazdów elektrycznych główni producenci akumulatorów, tacy jak Samsung SDI i LG Energy Solution, przyspieszyli rozwój cylindrycznych akumulatorów o średnicy 46 mm. Na przykład, według The Korea Economic Daily, Samsung SDI testował co najmniej dwa rodzaje ogniw o średnicy 46 mm. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, firma planuje wykonać próbki w pierwszej połowie 2023 roku, a masowa produkcja rozpocznie się prawdopodobnie w 2025 roku.

Choi Hoon, dyrektor generalny Samsung SDI w Chinach, powiedział chińskim mediom, że firma sfinalizuje projekt baterii w przyszłym roku. Powiedział również, że ogniwo będzie zawierało ponad 90% niklu w katodzie oraz krzem w anodzie. Gęstość energii osiągnęłaby 78% wyniku dla piątej generacji pryzmatycznej baterii Samsunga.

W marcu 2022 r. również firma LG Energy Solution ogłosiła poświęconą produkcji ogniw cylindrycznych inwestycję w Arizonie. Jednak trzy miesiące później poinformowała, że ​​dokonuje ponownej oceny tego przedsięwzięcia, ze względu na bezprecedensowe warunki gospodarcze w USA, w tym rosnące koszty spowodowane inflacją.