Napredak u inovacijama baterija značajno mijenja sustave mobilnosti i energetike, istaknuo je Kurt Kelty, potpredsjednik za baterije, pogon i održivost u General Motorsu (GM). Na MIT Energy Initiative (MITEI) Jesenskom kolokviju, Kelty je istražio kako GM prenosi tehnologije baterija nove generacije iz laboratorija u komercijalnu upotrebu, potičući američku inovaciju u području baterija. Ovaj kolokvij dio je serije predavanja MITEI Presents: Napredovanje energetske tranzicije.
U GM-u, Keltyjev tim fokusira se na tri ključna područja: prvo, poboljšanje pristupačnosti kako bi se povećao broj električnih vozila (EV) na cesti. “Kako smanjiti troškove?” upitao je Kelty publiku. “Baterije čine oko 30 posto troškova vozila.” Drugo, njegov tim nastoji poboljšati performanse baterija, uključujući brzinu punjenja i gustoću energije. Treće, rade na lokalizaciji opskrbnog lanca. “Moramo izgraditi otpornost i neovisnost ovdje u Sjevernoj Americi, kako ne bismo ovisili o materijalima iz Kine,” objasnio je Kelty.
Kako bi podržali svoje napore, resursi se ulažu u virtualizaciju, što značajno smanjuje vrijeme posvećeno istraživanju i razvoju. Sada, Keltyjev tim može raditi modeliranje unaprijed koristeći umjetnu inteligenciju, smanjujući ono što je ranije trajalo mjesecima na samo nekoliko dana.
“Ako želite malo modificirati … sadržaj nikla, možemo vrlo brzo modelirati: ‘Kako će to utjecati na gustoću energije? Na sigurnost? Kako će to utjecati na kapacitet punjenja?’” rekao je Kelty. “Možemo to analizirati na razini ćelije, zatim na razini paketa, a potom na razini vozila.”
Kelty je otkrio da su pronašli rješenje koje zadovoljava pristupačnost, dostupnost i komercijalizaciju: litij-mangan bogate (LMR) baterije. Ranije je industrija pokušavala smanjiti troškove smanjenjem količine kobalta u baterijama dodavanjem većih količina nikla. Ove visoko-niklovite baterije koriste se u većini automobila na cesti u Sjedinjenim Američkim Državama zbog svog visokog dometa. Međutim, LMR baterije idu korak dalje smanjenjem količine nikla i dodavanjem više mangana, što dodatno smanjuje troškove baterija uz održavanje dometa.
Litij-željezo-fosfat (LFP) baterije su kemija izbora u Kini, poznate po niskim troškovima, dugom ciklusu i visokoj sigurnosti. S LMR baterijama, trošak je usporediv s LFP, dok je domet bliži visoko-niklovim baterijama. “To je stvarno proboj,” rekao je Kelty.
LMR baterije nisu nove, ali su se pojavili izazovi u njihovoj primjeni, prema Keltyju. “Ljudi su znali za njih, ali nisu znali kako ih komercijalizirati. Nisu znali kako ih učiniti funkcionalnima u EV-ima,” objasnio je. Sada kada je GM pronašao način za komercijalizaciju, bit će prvi koji će ove baterije uvesti u svoja električna vozila 2028. godine.
Kelty je također izrazio uzbuđenje zbog korištenja tehnologija vozilo-u-mrežu u budućnosti. Korištenjem dvosmjernog punjača s dvosmjernim protokom energije, EV-ovi bi mogli puniti, ali i slati energiju iz svojih baterija natrag u električnu mrežu. To bi omogućilo korisnicima da pune “svoja vozila noću kada su cijene električne energije vrlo niske, a da ih isprazne tijekom dana kada su cijene električne energije visoke,” rekao je.
Osim rada u sektoru transporta, GM istražuje načine kako proširiti svoje znanje o baterijama na primjene u skladištenju energije na razini mreže. “To je trenutno veliko tržište, ali brzo raste zbog rasta podatkovnih centara,” rekao je Kelty.
Kada gleda u budućnost proizvodnje baterija i EV-a u Sjedinjenim Američkim Državama, Kelty ostaje optimističan: “Imamo tehnologiju ovdje da to ostvarimo. Oduvijek smo imali inovacije ovdje. Sada, sve više i više proizvodnje dolazi ovdje. Sve to okupljamo. Imamo nevjerojatne prilike koje se nadam da ćemo iskoristiti i zaista izgraditi veliku industriju baterija ovdje.”
Ova serija predavanja ističe energetske stručnjake i lidere koji su na čelu znanstvenih, tehnoloških i političkih rješenja potrebnih za transformaciju naših energetskih sustava. Posjetite MITEI stranicu s događanjima za više informacija o ovom i drugim događanjima.
Česta pitanja (FAQ)
Koje su glavne prednosti LMR baterija?
LMR baterije nude smanjenje troškova, povećanu sigurnost i bolju gustoću energije, što ih čini konkurentnima drugim tehnologijama baterija.
Kada će GM početi koristiti LMR baterije u svojim vozilima?
GM planira uvesti LMR baterije u svoja električna vozila 2028. godine.
Kako tehnologija vozilo-u-mrežu funkcionira?
Tehnologija vozilo-u-mrežu omogućava EV-ima da ne samo pune energiju, već i da je šalju natrag u mrežu, čime se optimiziraju troškovi električne energije za korisnike.
Zašto je važna lokalizacija opskrbnog lanca za baterije?
Lokalizacija opskrbnog lanca smanjuje ovisnost o stranim materijalima, povećava otpornost i sigurnost opskrbe, posebno u kontekstu globalnih promjena.
Kako umjetna inteligencija pomaže u razvoju baterija?
Umjetna inteligencija omogućava brže modeliranje i analizu različitih kemijskih sastava baterija, što skraćuje vrijeme potrebno za istraživanje i razvoj.
