Toyota je pokrenula revoluciju baterija u čvrstom stanju, ali Honda bi mogla da je završi.
Japanski proizvođač šokirao je automobilski svet kada je najavio da će zapravo započeti proizvodnju baterija u čvrstom stanju u januaru 2025.
Uprkos godinama istraživanja i doslovno milijardama uloženih dolara, nijedna kompanija nije uspela da postavi proizvodnu liniju i instalira bateriju u čvrstom stanju u neki testni prototip. Ako Honda ispuni svoja obećanja, biće to najrevolucionarniji događaj u istoriji električnih vozila, od kada je kalifornijski startap srednje veličine pod nazivom „Tesla“, najavio da će započeti proizvodnju električnih automobila.
Baterije u čvrstom stanju su počele da deluju kao preskupa igračka za čitavu industriju, nešto poput mnogo godina i novca koje je Chrysler svojevremeno protraćio na Turbine. Međutim, Honda je dala hrabro najavila da će fabrika započeti s radom u roku od nekoliko sedmica. Toyota je započela revoluciju u oblasti baterija u čvrstom stanju pre više od jedne decenije, ali njen napredak je bio frustrirajuće spor. Ako se Hondine najave ispostave tačnim, ona bi mogla ukrasti slavu od Toyote.
Pre nego što se svi previše uzbude zbog Honde s ASSB pogonom (All-Solid-State-Battery), treba reći da se radi o demonstracionoj proizvodnoj liniji, ne fabrici u kojoj će se serijski proizvoditi baterije u čvrstom stanju. Međutim, ovo svakako predstavlja ogroman korak u razvoju baterija s čvrstim elektrolitima onima koje su dovoljno velike da pokreću automobil. Nijedna druga kompanija nija uspela da pokrene takav proizvodni pogon, bez obzira na veličinu. Mnoge velike firme su tvrdile da imaju fabrike u izgradnji, ali sve su navele datume otvaranja u budućnosti na prilično dvosmislen način. Honda je jedini proizvođač automobila koji tvrdi da će fabriku otvoriti za manje od dva meseca.
Postavljanje pozornice za serijsku proizvodnju
Honda zvanično svoj objekat naziva „demonstracionom linijom“. Ova fabrika, koja se nalazi u gradu Sakura, prefektura Točigi, prostire se na 27.400 kvadratnih metara. Delimično je finansirana od strane Japanskog fonda za zelene inovacije, vladine inicijative koja finansira upravo ono što naziv sugeriše.
Honda nije gubila vreme na instalaciji alata, dok su zgrade završene u proleće 2024. Iako krov još nije bio kompletiran punih godinu dana, Honda je gotovo završila s instalacijom proizvodne opreme. S druge strane, ne može se dovoljno istaći da se kompanija zapravo sprema da lansira baterije u čvrstom stanju umesto da samo izdaje saopštenja za javnost vezana za njih. Ovo stavlja Hondu ispred svih ostalih u industriji.
Honda proizvodi baterije sutrašnjice a ne baterije za sledeću godinu
Ono što je najviše zapanjilo automobilsku publiku je datum. Naime, proizvodnja bi trebalo da započne ovog meseca. Honda će se fokusirati na proveru tehnika i troškova masovne prozvodnje. Shodno tome, objekat Sakura City uključuje tehnologije za upotrebe u vaganju i mešanju materijala za elektrode, nanošenje premaza, presovanje i montažu modula.
Masovna proizvodnja je bila jedna od najvećih prepreka u razvoju automobilskih baterija u čvrstom stanju. Razne kompanije su proizvele funkcionalne prototipove dotičnih baterija, a izvestan broj je najavio fabrike u izgradnji. Međutim, Honda je jedina čiji je početak proizvodnje zakazan za nekoliko nedelja umesto par godina.
Presovanje valjcima: ključ za efikasnost baterija sledeće generacije
Ne bi trebalo da bude iznenađenje što je Honda spremna da pokrene proizvodnu liniju. Dok su drugi proizvođači automobila objavljivali saopštenja za medije o dometu ili predviđenom životnom veku svojih jedinica, Honda je već najavljivala različita dostignuća u proizvodnim tehnikama. Jedno od najvećih se odnosi na zajedničko preesovanje baterija, što istovremeno pojednostavljuje proizvodnju i poboljšava same baterije.
Napredak u inovacijama u oblasti baterija u čvrstom stanju
Jedno od najvećih Hondinih otkrića u oblasti poluprovodničkih baterija bila je njena tehnika presovanja. Ovo u suštini znači da se ćelije utiskuju zajedno tokom montaže. Hondina tehnika presovanja valjcima povećava gustinu slojeva čvrstog elektrolita, poboljšavajući energetsku efikasnost.
„Gustina“ i „kontakt elektrode“ dva su najveća problema koji sprečavaju kreiranje dovoljno velike baterije s čvrstim elektrolitima za potrebe automobilskog pogona. Većina tipova baterija skladišti svoju energiju u tečnosti ili pasti, koje se prirodno prilagođavaju svakom prostoru u kojem se nalaze i ostvaruju gotovo savršen kontakt s elektrodama kroz koje teče struja.
Čvrste baterije (kao što njihov naziv implicira) skladište svoju energiju u čvrstom elektrolitu, koji je obično u formi praha. Kao i slučaju svakog praha, i ovaj je pun sitnih vazdušnih praznina. Naravno, električna energija ne može da putuje kroz vazduh osim ako ne dođe do luka, što nije poželjno unutar baterije. Zajedničkim presovanjem baterija (za razliku od bilo koje druge metode sklapanja) doslovno se istiskuje vazduh i eliminiše prazan prostor. Kao rezultat toga, čvrsti elektrolit ostvaruje savršen kontakt s elektrodama baterije (ili maksimalno blizu savršenog).
Takođe, pritiskom na baterije ubrzava se vreme proizvodnje. Zavarivanje i druge metode traju mnogo duže od prostog guranja baterija kroz presu koja ih gnječi. Honda takođe ima za cilj da pojednostavi strukture hlađenja baterija. Za razliku od litijum-jonskih baterija, jedinice u čvrstom stanju su prilično otporne na toplotu, odnosno ona ne može lako da ih ošteti. Njihova inherentna otpornost na visoku temperaturu omogućava Hondi da pojednostavi sisteme hlađenja.
Honda produžava životni vek baterije jednostavnim plastičnim listom
Japanska kompanija je takođe razvila način da spreči stvaranje dendrita, omogućavajući tako svojim čvrstim baterijama da traju duže. Rešenje je do te mere prosto da bi neko pomislio da ne bi trebalo da funkcioniše. Naime, jednostavno stavite sloj plastike dovoljno tanak da propušta električnu energiju tamo gde bi inače „rasli“ dendriti.
U ranijim člancima smo objašnjavali šta su zapravo dendriti, a radi se o šiljastim litijumskim kristalima koji se formiraju kada se litijum odvoji od različitih jedinjenja unutar baterije. Kako rastu, probijaju se kroz unutrašnje strukture baterije i uništavaju je iznutra. Dendriti počinju da se formiraju iz malih pukotina na elektrodama baterije (elektrode svake baterije tokom vremena razvijaju mikropukotine. To je neizbežan rezultat stalnog širenja i skupljanja metala s promenama temperature). Hondina polimerna barijera sprečava da litijum unutar baterije dodirne elektrodu, što znači da kristali dendrita nemaju gde da se ukorene.
Dendriti su jedan od primarnih razloga zbog kojih baterije u čvrstom stanju stare i propadaju. Naravno, nerealno je tvrditi da će tanak polimer trajati zauvek, ali može da produži životne vek baterije godinama.
Od elektromobila do aviona
Honda je dugo opisivana kao „proizvođač motora koji pravi automobile“. I zaista, ova japanska firma je razvila diviziju za motocikle mnogo pre nego što se proširila na četvorotočkaše. Honda do danas ima jednu od najmoćnijih divizija za proizvodnju motora u čitavoj automobilskoj industriji. Naravno, svi proizvođači automobila proizvode motore, ali Hondine jedinice su bile daleko pod zemljom, u svemiru, u bezbrojnim električnim alatima i svemu što se nalazi između. Kako SUS tehnologija ustupa mesto električnim vozilima, japanska kompanija već sada obezbeđuje buduću dominaciju u sistemima napajanja.
Širenje primena u sektorima mobilnosti
Honda već razvija baterije u čvrstom stanju za upotrebu na kopnu i u vazduhu. Ako stvari budu išle po planu, njene jedinice će pokretati automobile, kamione, motocikle i avione. Možda postoje planovi da se SSB tehnologija prilagodi i brodovima, ali za sada se to ne spominje u saopštenjima za javnost. Drugim rečima, Honda planira da baterije s čvrstim elektrolitima stavi svuda gde njeni motori već funkcionišu.
Smanjenje troškova kroz čist obim
Naravno, još jednu prepreku (a ima ih mnogo) predstavlja cena. Trenutno, svaki potencijalni proizvođač baterija tvrdi da su jedinice u čvrstom stanju skupe za proizvodnju i da će tako ostati još neko vreme. Zaista, Samsung je uredno izbegao sve probleme vezane za pristupačnost kada je najavio da će prodavati svoje čvrste baterije samo za upotrebu u luksuznim vozilima.
Hondin odgovor na ovo dolazi direktno iz prvog poglavlja bilo kojeg udžbenika ekonomije, a reč je o ekonomiji obima. Ovo je smelo kockanje na tehnologiju za koju se do sada nije dokazalo da je zaista dobra u praksi. Honda planira da uloži novac u brzu proizvodnju baterija u čvrstom stanju iako bukvalno niko nikada nije kupio automobil koji ih poseduje.
Međutim, ako SSB jedinice opravdaju famu koja ih dugo prati, može se ispostaviti da ih je lako prodati. Opšti je konsenzus među vozačima da je ograničeni domet najveći razlog zašto do sada nisu prešli na EV, a cena i vreme punjenja su odmah iza. Baterije u čvrstom stanju mogu eliminisati oba ova problema. Procene vezane za domet variraju od proizvođača do proizvođača, ali minimum iznosi 800 kilometara. Većina kompanija tvrdi da se autonomija kreće negde između 1000 i 1500 kilometara po punjenju, što je daleko ispred bilo kojeg konvencionalnog automobila s punim rezervoarom. Pored toga, baterije s čvrstim elektrolitima su daleko otpornije na brzo punjenje od litijum-jonskih, dok njihovo punjenje jedva da traje nešto duže od točenja goriva.
Vizija vezana za ugljeničnu neutralnost do 2050.
Ugljenična neutralnost postala je jedan od vodećih trendova u korporativnim saopštenjima za medije, a Honda nije izuzetak. Ovo je prirodan napredak za kompaniju koja je sedamdesetih osvojila kupce širom sveta svojim štedljivim i zabavnim vozilima, što su dva atributa praktično nepomirljiva kada je reč o evropskim i američkim automobilima. Samim tim, prirodno je što Honda teži ostvarivanju ugljenične neutralnosti, bez odlaganja rokova u nekoj nedefinisanoj budućnosti.
Vožnja uz rešenja na planu održive energije
Istorija Honde s električnim vozilima usko je porediva s Toyotinom. Doduše, Honda je nekoliko godina ranije započela proizvodnju električnih vozila, dok je najveći proizvođač automobila na svetu imao nekoliko ne baš uspešnih elektromobila pre nego što je lansiran kompetentni bZ4X. Umesto toga, Toyota fokus više održava na unosnim hibridima, uz držanje vodoničnog Miraia u gami.
Hondina iskustva s električnim vozilima su praktično ista. Obe kompanije su svoje prve FCEV modele predstavile iste godine, a sada šire svoju EV ponudu.
Honda bi mogla poslednji automobil s motorom s unutrašnjim sagorevanjem da proizvede za samo 15 godina
Danas je „moderno“ da proizvođači automobila saopštavaju kako će ukinuti proizvodnju konvencionalno pogonjenih vozila do godine „te i te u bliskoj (mada ne tako bliskoj) budućnosti“, ili makar svesti proizvodnju modela s motorima SUS na usku marginu. Honda nije izuzetak. Kompanija zvanično namerava da do 2040. proizvodi isključivo baterijska i vodonično pogonjena vozila do 2040. Baterije u čvrstom stanju predstavljaju ključni deo Hondinog plana, jer bi mogle da eliminišu brojne probleme koje elektromobile drže na distanci od garaža potencijalnih kupaca.
Visoka tolerancija SSB jedinica na toplotu problem vezan za rashlađivanje čini lako rešivim. Sve baterije se greju kada se brzo pune ili prilikom brzog pražnjenja (kada se recimo nagazi papučica gasa „do daske“). Pored toga, možda je suvišno spomenuti da većina elektromobila veći deo veka provodi na otvorenom, gde visoke atmosferske temperature mogu skratiti životni vek baterije čak i kada ova nije u upotrebi.
Predsednik Honde, Keiđi Ocu, izjavio je sledeće: „Baterije u čvrstom stanju menjaju pravila igre u EV eri, i pokretač su Hondine transformacije ka poziciji lidera u elektrifikaciji.“ Očigledno, nemoguće je da neki direktor iz automobilskog sektora diskutuje na temu baterija u čvrstom stanju, a da ne spomene da će da „promene pravila igre“. Međutim, Honda bi mogla zaista da uvede promene u pravila.
