Mítosz és valóság a hibrid akkumulátorokkal kapcsolatban

A részben vagy teljesen elektromos járművek ellenzői gyakran hozzák fel ellenérvként a hajtóakkumulátorok rövid élettartamát, valamint azok hulladékkezelésével kapcsolatos problémákat. De vajon igazuk van-e a szkeptikusoknak?

Tíz év: hibrid szervizprogramja keretében ennyi időre szavatolja a hibrid akkumulátorok működését a Toyota és a Lexus magyarországi forgalmazója. Ez akár trükkös marketingfogás is lehetne, de nem az, a hibrid (és elektromos) járművek villanymotorjait tápláló akkumulátorok valóban rettenetesen hosszú élettartalmúak, tartósságuk gyakran még a szakembereket is meglepi. Emlékezetes Manfred Dvorak bécsi taxis este, aki több mint egymillió kilométert tett meg Toyota Prius gépkocsijával, anélkül, hogy a hibrid hajtáslánc bármely eleme javításra szorult volna.

A tartósság titka

Az akkumulátortechnológia fejlődésének hatalmas lendületet adott a hordozható elektronikus készülékek – okostelefonok, tabletek – elterjedése. De hogyan lehet, hogy míg egy telefon akkumulátora néhány év után gyakorlatilag használhatatlan, az autókban akár egy évtizedet is kibír ugyanaz a technológia? A rejtély egyik nyitja, hogy utóbbiak valamivel kisebb energiasűrűségűek (lássuk be, egy autóban több a hely az akkumulátornak, mint egy farzsebben), ezért cserébe jóval kevésbé érzékenyek az ismétlődő töltési és kisütési ciklusokra: akár több ezer feltöltés után sem mutatnak számottevő kapacitásvesztést.

A másik, hogy a hibrid akkumulátorok optimális körülmények között üzemelnek. Külön vezérlő szoftver ügyel arra, hogy töltöttségi szintjük lehetőleg mindig az optimális tartományban (30% felett, de 80% alatt) maradjon. Ezenkívül, hogy az intenzív kisütés, illetve gyorstöltés során se melegedjenek fel túlságosan, folyamatosan lég- vagy folyadékhűtés temperálja őket. Ennek a rendszernek a járulékos előnye, hogy hidegben fűthetők is az akkuk, akár 20 Celsius-fokkal a környezeti hőmérséklet fölé.

Utóélet

Persze semmi nem maradhat örökké tökéletes – az akkumulátorok különösen nem szeretik, ha nagy melegben kell üzemelniük, vagy gyakran töltik őket nagyfeszültségű (közkeletű nevén gyors-) töltővel. Az autóiparban a 30 százalékos kapacitásvesztés már soknak számít, ám más felhasználási területeken még tökéletesen helyt állhat egy ilyen „elhasznált” akkumulátor. Ideálisak például a megújuló forrásból származó elektromos energia tárolására. Az észak-amerikai Yellowstone Nemzeti Park központjában évek óta üzemel az az úttörő rendszer, amely Toyota Camry és Lexus ES hibrid szedánok fáradt akkumulátoraiban raktározza el a napelemekből származó áramot. Az eredmény: a park központi épülete immár teljes egészében fenntarthatóan üzemel, már régen nincs szükség az áramfejlesztő gépekre, ami nemcsak tisztább, de gazdaságosabb is, hiszen nem kell üzemanyagot vásárolni és szállítani a parkba.

A Yellowstone-i kísérlet sikerét látva a Toyota és a Chubu Electric Power Co., Inc. egy ipari léptékű energiatároló rendszer építésébe fogott; 2020-ra megnyílik a Toyota hibrid modelljeiben használatos nikkel-metál hidrid akkumulátorokra épülő, 10 ezer kW-os teljesítményű létesítményük, 2030-tól pedig a Prius plug-in modell lítium-ion akkumulátorait hasznosító rendszer is szolgálatba állhat.

Amikor mindennek vége

De vajon mi lesz akkor, ha már a napelemekből származó energiát sem képesek tárolni az akkumulátorok? Ezerszámra dobjuk majd ki őket a hulladéklerakókba? A legkevésbé sem. A modern akkuk tele vannak értékes nyersanyagokkal: nikkellel, lítiummal, kobalttal. Az ipar folyamatosan arra törekszik, hogy csökkentse ezeknek az anyagoknak az arányát, ám a piaci igény megállíthatatlan növekedésével nagy szükség van rájuk. Egy villanyautó akkumulátortelepéből több kilogramm kobalt és több tíz kiló nikkel nyerhető vissza, és mivel igen értékes anyagokról beszélünk (a kobalt kilója körülbelül 65, a nikkelé 13 dollárt ér), az ipar meg is tesz mindent azért, hogy százszázalékban újrahasznosítsák a forgalomból végleg kivont akkumulátorokat.

Fotók: Toyota, Lexus