Tradicinių ir lenktyninių „Mercedes-Benz“ automobilių inžinieriai bendromis jėgomis su bendrovės „Factorial Energy“ elektromobilių baterijų celių kūrėjais sukūrė visiškai naują kietojo būvio baterijų bandymo programą. Tai leido į kelius išriedėti pirmajam elektriniam markės automobiliui, varomam ličio metalo kietojo būvio baterijoje kaupiama energija.
Iš Vokietijos gamintojos pusės projekte dalyvauja „Formulės 1“ technologijų srities lyderė, antrinė „Mercedes-Benz Group“ įmonė „Mercedes AMG High Performance Powertrains“ (HPP) ir „Mercedes-Benz“ baterijų vystymo centras. 2021 m. „Mercedes-Benz“ suvienijo technologijų vystymo jėgas su „Factorial Energy“ bendrove, kuri 2024-ųjų vasarą pristatė ličio metalo kietojo būvio baterijų celes su patentuotomis FEST (angl. Factorial Electrolitte System Technology) kietojo būvio platformomis.
Drauge šių komandų inžinieriai suprojektavo ir sukūrė visiškai naują ir inovatyvią baterijų sistemą. O meistriškumą lenktynių trasoje demonstruojanti HPP gali greitai perkelti F1 technologijas ir praktinę patirtį į didelio pajėgumo gamyklinius automobilius.
Po intensyvių eksperimentų įvairiuose bandymų stenduose 2024 m. pabaigoje kietojo būvio baterijos prototipas buvo sumontuotas EQS modelyje. Visiškai elektrinis „Mercedes-Benz“ automobilis buvo šiek tiek modifikuotas, kad jame tilptų kietojo būvio baterija, taip pat buvo įdiegta visa reikalinga valdymo įranga.
Pirmieji laboratoriniai elektromobilio bandymai buvo atlikti Štutgarte jau 2024 m. pabaigoje, siekiant pasirengti bandymams keliuose. Šie prasidėjo 2025-ųjų vasarį.
„Kurdami masinei gamybai parengtus automobilius su kietojo būvio baterijomis pabrėžiame savo įsipareigojimą siekti inovacijų ir tvarumo. Todėl džiaugiamės galėdami pranešti, kad pradėjome bandymus keliuose su prototipiniu modeliu, kuriame įdiegta ši pažangi technologija. Įgysime svarbių žinių apie galimą šios pažangiausios baterijų technologijos integravimą į serijinius modelius“, – sakė „Mercedes-Benz Group AG“ valdybos narys, technologijų direktorius Markusas Schäferis.
Technologija
Kietojo būvio baterijos yra perspektyvi elektromobilių technologija. Jose vietoje skysto elektrolito naudojamas kietas, o tai užtikrina didesnį celių saugumą ir leidžia naudoti naujos sudėties anodus, pavyzdžiui, ličio metalo. Dėl to naujosios baterijos savo savybėmis pranoksta baterijas su įprastomis ličio jonų celėmis.
Ličio metalo anodo naudojimas baterijose leidžia gauti naujo lygio energijos tankį. Kietojo būvio baterijų celėse potencialiai galima pasiekti 450 Wh/kg gravimetrinį energijos tankį ir taip padidinti viena įkrova nuvažiuojamą atstumą.
„Mes pirmieji integravome ličio metalo kietojo būvio bateriją į serijinio elektromobilio platformą. Mūsų sėkmė žymi istorinį pasiekimą elektrinio mobilumo srityje. Šis proveržis rodo, kad kietojo būvio baterijų technologija peržengė laboratorijos ribas ir buvo pradėta taikyti realiame pasaulyje. Taip nustatėme naują etaloną visai automobilių pramonei. Mūsų bendradarbiavimas su „Mercedes-Benz“ įrodo, kad elektromobilių ateitis yra ne tik vizija, bet ir realybė. Šiandien ją ir pristatome“, – sakė „Factorial Energy“ generalinis direktorius ir vienas iš įkūrėjų Siyu Huangas.
„Mercedes-Benz“ kietojo būvio baterija turi novatorišką plūduriuojančių celių laikiklį. Jis jau patentuotas.
Kai baterija įkraunama, medžiagos išsiplečia, o kai išsikrauna, susitraukia. Medžiagų išsiplėtimas ir susitraukimas baterijos viduje įkrovimo ir iškrovimo metu lemia ir kietojo būvio celių tūrio pokytį. Tam „Mercedes-Benz“ kietojo būvio baterijoje sumontuotos pneumatinės pavaros, kurios sąveikauja su celių tūrio pokyčiais įkraunant ir iškraunant bateriją, o tai turi įtakos jos veikimui ir tarnavimo laiko prailginimui.
EQS modelio pagrindu sukurtame elektromobilyje sumontuota kietojo būvio baterija užtikrina iki 25 proc. didesnį viena įkrova nuvažiuojamą atstumą, palyginti su atitinkamo svorio ir dydžio standartinio EQS baterija. Tolesnis svorio ir energijos naudojimo našumo padidinimas pasiekiamas pasitelkus pasyviojo baterijos aušinimo sprendimus.
Numatoma, kad bandomojo modelio viena įkrova nuvažiuojamas atstumas bus didesnis nei 1000 km. Palyginkime: dabartinis EQS 450+ modelis su 118 kWh talpos baterija (vidutinės energijos sąnaudos 19,9–16,3 kWh/100 km, CO2 emisija – 0 g/km) jau leidžia be sustojimo nuvažiuoti daugiau nei 800 kilometrų.
Per ateinančius kelis mėnesius „Mercedes-Benz“ toliau testuos kietojo būvio bateriją ir jos veikimą elektromobilyje, atlikdama išsamius laboratorinius bandymus ir bandymus keliuose.
