loading
please wait

Od demonstratora guzikowej baterii litowo-jonowej do rozwoju technologii

10 listopada 2017

Rozwój technologii akumulatorowych w Polsce zależy od zakupu automatycznej stacji do prototypowania ogniw litowo-jonowych w formacie ogniw cylindrycznych i pryzmatycznych.

Mamy w Polsce kilka ośrodków, które mogę sie podjąć takiego zadania. W Warszawie odpowiednim miejscem do ustawienia takiej linii jest Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii (CEZAMAT). Działanie będzie prowadzone wspólnie przez naukowców z Uniwersytetu Warszawskiego i Politechniki Warszawskiej.  Koszt zakupu takiej stacji wynosi ok. 12 mln zł. Obecnie w kraju opracowano kilka demonstratorów w formie ogniw guzikowych w oparciu o technologie wypracowane w Polskich Jednostkach Naukowych.

Własna produkcja cylindrycznych, pryzmatycznych i guzikowych baterii litowo-jonowych, które mają powszechne zastosowanie w zasilaniu sprzętu elektronicznego, w tym m.in. smartfonów i laptopów, zapewnia bezpieczeństwo i niezależność od importu.

To jest niezwykle istotny argument w niestabilnym świecie. Nie mamy bowiem żadnej gwarancji, że dostawy baterii z krajów azjatyckich będą zawsze przebiegały bez zakłóceń.

Jeżeli chcemy rozwijać technologie akumulatorowe w Polsce to powinniśmy zacząć od baterii litowo-jonowych – przekonuje prof.dr hab.inż Władysław Wieczorek, dziekan Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej. – W Polsce jest kilka bardzo dobrych grup naukowych, pracujących nad różnymi rodzajami materiałów do produkcji nowoczesnych baterii. Na Politechnice Warszawskiej działają zespoły zajmujące się elektrolitami, na Uniwersytecie Warszawskim materiałami anodowymi, w AGH katodowymi, a na Politechnice Poznańskiej węglowymi. W ciągu kilku lat ośrodki badawczo-rozwojowe mogą te technologie znacząco rozwinąć. Wiemy jak to zrobić, ale musimy mieć do tego automatyczną stację składania ogniw z pełnym wyposażeniem. Bardzo intensywnie staramy się o jej zakup.

Wiedza i możliwości zespołów badawczych pozwalają na opracowanie prototypów polskich baterii do różnych zastosowań, w tym również do samochodów elektrycznych. – Co więcej, powinniśmy natychmiast zabrać się za rozwijanie technologii sodowo-jonowej, bo w tym zakresie  jesteśmy obecnie na porównywalnym poziomie prac badawczo -rozwojowych w stosunku do innych ośrodków badawczych na świecie.

Akumulatory sodowo-jonowe mogą zastąpić droższe od nich baterie litowe. Będą służyły do magazynowania energii w zastosowaniach stacjonarnych, a w dalszej perspektywie do ładowania samochodów elektrycznych. Materiały elektrodowe dla tej technologii badane są w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, z którą Politechnika Warszawska ściśle współpracuje.

 – Złoża surowców do produkcji akumulatorów litowo-jonowych znajdują się zaledwie w kilku krajach, dlatego lit jest kosztowny – kontynuuje dziekan Wydziału Chemicznego PW. – Sodu mamy natomiast pod dostatkiem. Technologia uzyskiwania sodu z wody morskiej jest powszechnie znana.  Przy tak dużych zasobach tego surowca w kraju, bo mamy przecież Morze Bałtyckie, jak również kopalnię soli w Kłodawie, możemy znacząco zmniejszyć zależność własnego przemysłu od zagranicznych dostawców. To jest dodatkowy atut przemawiający za rozwijaniem technologii sodowo-jonowej w Polsce. Dla przykładu, Francuzi już to robią z myślą o zasilaniu miejskich autobusów elektrycznych akumulatorami sodowo-jonowymi. Pozwoli to na dopracowanie technologii w tym obszarze w ciągu 10 lat. 

W te działania włączonych zostało 16 partnerów przemysłowych, w tym m.in. Airbus i Renault oraz 17 organizacji naukowych. Otrzymali dofinansowanie rządowe i regionalne na poziomie 100 mln euro na wybudowanie nowoczesnego laboratorium i 40 mln euro na jego wyposażenia.

My też możemy zaangażować ekspertów przemysłowych i naukowych w działania badawczo-rozwojowe – uważa prof. Władysław Wieczorek. – Mamy w kraju ogromny potencjał w tej dziedzinie. Podjęliśmy już pewne inicjatywy celem utworzenia konsorcjum naukowo-przemysłowego. Będziemy występować o środki na realizację tego przedsięwzięcia. Utworzenie  w ramach konsorcjum laboratorium  do protypowania ogniw litowo-jonowych,  a w przyszłości również innych rodzajów chemicznych źródeł to początek rozwoju technologii akumulatorowych w Polsce. Na takim rozwiązaniu wszyscy skorzystamy.

Zdaniem ekspertów rozwój elektromobilności w Polsce powinien się rozpocząć od transportu miejskiego. Najpierw autobusy, a potem samochody osobowe. Łatwiej będzie wtedy przekonać użytkowników do zamiany pojazdów zasilanym paliwami kopalnymi na elektryczne. Kierowcy chcieliby, aby takie pojazdy można było szybko ładować, przy dużej pojemności baterii, wysokim bezpieczeństwie i niskiej cenie auta.

Nie można mieć wszystkiego w jednym – przestrzega profesor – Na coś trzeba postawić.  Jeśli pójdziemy w kierunku szybkiego ładowania to musimy zrezygnować z wysokiego bezpieczeństwa, ponieważ wtedy będziemy musieli używać bardziej agresywnych materiałów elektrodowych.

Rozwój elektromobilności w Polsce powinien mieć charakter zrównoważony. Naukowcy wiedzą, jak to zrobić. Wystarczy im tylko zaufać i dofinansować projekty, które mogą zapewnić Polsce konkurencyjność na światowym rynku.

Jolanta Czudak