Światowy wyścig w budowie lepszych akumulatorów do samochodów elektrycznych ma nowy cel. Firma Contemporary Amperex Technology Co. Limited, znana jako CATL, ogłosiła zasadniczą zmianę w swoich długoterminowych planach badawczych. Chiński producent akumulatorów koncentruje się obecnie na technologii litowo-powietrznej o teoretycznej maksymalnej gęstości energii odpowiadającej gęstości energii benzyny.
Oświadczenie pochodzi od Wu Kai, głównego naukowca w CATL, podczas Forum Powering the Nation 2026. Wu, który jest także członkiem Chińskiej Akademii Inżynierii, po raz pierwszy publicznie podzielił się strategią firmy, wskazując, gdzie według giganta producenta baterii nastąpi kolejna faza konkurencji na rynku światowym.
Standardowe akumulatory litowo-jonowe w samochodach elektrycznych wykorzystują związki metali ciężkich. Związki te zwykle zawierają nikiel, kobalt i mangan, które zatrzymują jony litu. Konstrukcje litowo-powietrzne usuwają te ciężkie materiały. Zamiast tego wykorzystują anodę litowo-metalową i pobierają tlen bezpośrednio z otaczającego powietrza, aby działać jako reagent katodowy. Ponieważ pobierają tlen ze środowiska, naukowcy nazywają je „oddychającymi akumulatorami”. Taka konfiguracja obniża zarówno całkowitą masę, jak i wewnętrzną złożoność ogniw akumulatora.
Matematyka stojąca za technologią wyjaśnia zainteresowanie producentów akumulatorów. Teoretyczny limit gęstości energii dla systemów litowo-powietrznych wynosi 12 000 Wh/kg. Benzyna osiąga poziom około 13 000 Wh/kg, a nowoczesne prototypy baterii laboratoryjnych osiągają ponad 1200 Wh/kg. Ta ostatnia liczba jest czterokrotnie wyższa niż pojemność od 250 do 270 Wh/kg spotykana obecnie w popularnych samochodach elektrycznych. Zwiększa także ponad dwukrotnie docelowy poziom 500 Wh/kg oczekiwany w przypadku nadchodzących akumulatorów półprzewodnikowych.
Jeśli firmom produkcyjnym uda się z powodzeniem produkować te komponenty na masową skalę, standardowy zasięg samochodów elektrycznych znacząco się zmieni. Pojazdy o zasięgu przekraczającym 1600 km na jednym ładowaniu mogą stać się normalnością. Skutecznie rozwiązałoby to problemy dotyczące odległości jazdy, które powstrzymują wielu nabywców od pojazdów elektrycznych.
Naukowcy po raz pierwszy pomyśleli o koncepcji litowo-powietrznej w latach 70. XX wieku, ale problemy inżynieryjne przez dziesięciolecia powstrzymywały firmy od stosowania tej technologii w prawdziwych pojazdach. Elementy są bardzo wrażliwe na wilgoć i dwutlenek węgla w powietrzu. Wczesne prototypy również charakteryzowały się słabą stabilnością katalizatora i krótką żywotnością. Jednak poczyniono znaczne postępy, a najnowsze projekty akademickie zaczęły rozwiązywać te problemy.
Wspólny projekt Uniwersytetu Illinois w Chicago, Argonne National Laboratory i California State University w Northridge pokazał działający akumulator litowo-powietrzny w 2024 r. Prototyp ten przetrwał ponad 700 cykli w środowisku imitującym naturalne powietrze. Do 2025 r. Argonne National Laboratory nawiązało współpracę z Illinois Institute of Technology w celu zbudowania nowego prototypu. Urządzenie to osiągnęło poziom gęstości energii 1200 Wh/kg i wytrzymało 1000 cykli ładowania w standardowej temperaturze pokojowej. Eksperci spodziewają się, że ten konkretny projekt będzie gotowy do użytku w prawdziwych pojazdach dopiero po 2030 roku.
CATL ma historię przekształcania alternatywnych koncepcji chemicznych w rzeczywiste produkty. W 2020 roku firma zaprezentowała projekt akumulatorów sodowo-jonowych, a obecnie akumulatory te są już w masowej produkcji, a producenci samochodów instalują je w kilku nowych modelach pojazdów. Do modeli tych należą GAC Aion UT i Changan Oshan 520. Inne marki motoryzacyjne, takie jak Geely, Chery i FAW, również korzystają z tych pakietów jonów sodu, aby obniżyć ceny mniejszych samochodów elektrycznych.
Nowe ogłoszenie dotyczące rozwiązań litowo-powietrznych pokazuje, jak firma planuje podzielić swój harmonogram na trzy odrębne części. Plan krótkoterminowy zakłada zaspokojenie bieżących wymagań rynku przy wykorzystaniu istniejących, dojrzałych konstrukcji akumulatorów. W perspektywie średnioterminowej CATL poprawi komfort jazdy pojazdami elektrycznymi klasy premium, wprowadzając pakiety półprzewodnikowe. W perspektywie długoterminowej chodzi przede wszystkim o maksymalizację możliwości magazynowania energii poprzez komercjalizację technologii litowo-powietrznej.
Gdy szala biznesowa rozpoczyna długoterminowe badania, szala biznesu przechyla się na korzyść chińskiego producenta. CATL posiada największy udział w światowym rynku zarówno akumulatorów, jak i stacjonarnych systemów magazynowania energii. W sektorze motoryzacyjnym firma zapewniła sobie 47,0% udziału w rynku w kwietniu 2026 r. Jeśli chodzi o magazynowanie energii, w 2025 r. firma sprzedała 121 GWh akumulatorów. Wolumen ten zapewnił jej 30,4% udziału w rynku światowym, utrzymując ją na pozycji numer jeden na świecie przez pięć lat z rzędu.
