Inżynierowie Mercedes-Benz odpowiedzialni za samochody osobowe oraz bolidy Formuły 1 łączą siły i rozpoczynają drogowe testy akumulatora półprzewodnikowego
· Bezpieczniejsze, lżejsze i efektywniejsze, o 25% większy zasięg: chemia ogniw półprzewodnikowych oznacza większą gęstość energii oraz redukcję masy przy zwiększeniu efektywności i bezpieczeństwa
· Mercedes-Benz wspólnie z Mercedes-AMG High Performance Powertrains (HPP) z siedzibą w Brixworth w Wielkiej Brytanii opracował i opatentował nowy, innowacyjny akumulator półprzewodnikowy
· Mercedes-Benz zamontował akumulator półprzewodnikowy z ogniwami od amerykańskiego specjalisty od akumulatorów półprzewodnikowych – firmy Factorial Energy (Factorial) – w nieznacznie zmodyfikowanym EQS-ie
· Próby drogowe testowego „1000-kilometrowego” EQS-a z nowym akumulatorem półprzewodnikowym rozpoczęły się w lutym 2025 r.
Stuttgart. Koledzy inżynierowie od samochodów drogowych i wyścigowych wspólnie pracują nad realizacją programu testów zupełnie nowego akumulatora półprzewodnikowego, który właśnie trafił do pierwszego samochodu i po raz pierwszy wyjechał na otwarte drogi. Mercedes-AMG High Performance Powertrains (HPP), spółka w 100% zależna Mercedes-Benz Group specjalizująca się w wiodących w branży technologiach Formuły 1, oraz Centrum Kompetencji Mercedes-Benz ds. akumulatorów zaprojektowały i opracowały całkowicie nowy, innowacyjny system akumulatorów. Oprócz swoich osiągnięć na torze wyścigowym Mercedes-AMG HPP jest w stanie szybko przenieść technologie i know-how ze świata F1 do projektów motoryzacyjnych skoncentrowanych na wysokich osiągach.
Po intensywnych testach na różnych stanowiskach badawczych pod koniec 2024 r. prototypowy akumulator półprzewodnikowy został zamontowany w EQS-ie. Aby odpowiednio dopasować nową baterię, w pełni elektryczny samochód Mercedes-Benz został nieznacznie zmodyfikowany i wyposażony we wszystkie potrzebne akcesoria. Pierwsze testy laboratoryjnego pojazdu przeprowadzono w Sindelfingen pod koniec 2024 r., z myślą o przygotowaniach do prób drogowych, które rozpoczęły się w lutym br.
„Opracowanie akumulatora półprzewodnikowego na skalę motoryzacyjną podkreśla nasze zaangażowanie w innowacyjność i zrównoważony rozwój. Dlatego z przyjemnością ogłaszamy, że rozpoczęliśmy testy drogowe prototypowego samochodu wyposażonego w tę zaawansowaną technologię. W ten sposób uzyskamy kluczowe informacje na temat możliwej integracji najnowocześniejszego rodzaju akumulatorów w produkcji seryjnej” – powiedział Markus Schäfer, członek zarządu Mercedes‑Benz Group AG, dyrektor ds. technologii, rozwoju i zakupów.
Technologia
Akumulatory półprzewodnikowe (ze stałym elektrolitem) to obiecująca technologia dla epoki elektromobilności. Wykorzystują one stały elektrolit zamiast ciekłego, co zwiększa bezpieczeństwo ogniw i umożliwia stosowanie nowych rodzajów anod, takich jak litowo-metalowe, dzięki czemu ich wydajność znacznie przewyższa konwencjonalne ogniwa litowo-jonowe. Rezultat: nowy poziom gęstości energii. Technologia stałego elektrolitu ma potencjał wzrostu gęstości energii samochodowych akumulatorów trakcyjnych na poziomie ogniwa do 450 Wh/kg, a tym samym zwiększenia dostępnego zasięgu. Grawimetryczna gęstość energii odnosi się do ilości energii zmagazynowanej w ogniwie na jednostkę masy – to kluczowy parametr dla oceny efektywności i wydajności ogniw, szczególnie w zastosowaniach, w których masa jest czynnikiem krytycznym, właśnie takich jak pojazdy elektryczne. Technologia akumulatorów półprzewodnikowych pozwala zmniejszyć masę akumulatora, jednocześnie poprawiając bezpieczeństwo ogniw oraz efektywność jazdy.
Do wyzwań w produkcji samochodowych akumulatorów półprzewodnikowych należą początkowo wyższe koszty produkcji w porównaniu do konwencjonalnych akumulatorów litowo-jonowych, a także stopień skomplikowania przy doborze i przetwarzaniu odpowiednich materiałów na stały elektrolit i anody oraz trudności techniczne w zwiększaniu skali produkcji masowej. Oczekuje się, że wyzwania te zostaną przezwyciężone w ciągu najbliższych kilku lat – dzięki doświadczeniu Mercedes Benz w rozwoju akumulatorów, a także integracji pojazdów oraz wszechstronnej wiedzy partnerów w dziedzinie ogniw akumulatorów półprzewodnikowych.
„Bycie pierwszym, który pomyślnie zintegrował litowo-metalowe akumulatory półprzewodnikowe z platformą seryjnego samochodu, oznacza historyczne osiągnięcie w dziedzinie elektromobilności. Ten przełom pokazuje, że technologia baterii półprzewodnikowych wyszła poza laboratorium i przeszła do zastosowań w świecie rzeczywistym, wyznaczając nowy punkt odniesienia dla całego przemysłu motoryzacyjnego. Nasza współpraca z Mercedes-Benz dowodzi, że przyszłość pojazdów elektrycznych to nie tylko wizja, lecz rzeczywistość, którą zapewniamy już dziś” – powiedział Siyu Huang, dyrektor generalny i współzałożyciel Factorial Inc.
Centrum Kompetencji Mercedes-Benz ds. akumulatorów wspólnie z ekspertami od sportów motorowych z Mercedes-AMG HPP opracowało prototyp akumulatora półprzewodnikowego z ogniwami firmy Factorial, który można zamontować w samochodzie w celu przeprowadzenia testów drogowych. Akumulator półprzewodnikowy Mercedes-Benz charakteryzuje się innowacyjnym nośnikiem ogniw i przesuwnym stosem, na co przyznano już patent. Zmiana objętości w ogniwach półprzewodnikowych odnosi się do rozszerzania i kurczenia się materiałów wewnątrz akumulatora podczas ładowania i rozładowywania. W trakcie ładowania materiały rozszerzają się, a podczas rozładowywania kurczą się. Z myślą o tych zmianach objętości akumulator półprzewodnikowy Mercedes-Benz jest wyposażony w siłowniki pneumatyczne, które reagują na objętość ogniw w procesie ładowania i rozładowywania, co wpływa na wydajność oraz żywotność akumulatora.
Akumulator półprzewodnikowy w testowym EQS-ie umożliwia uzyskanie do 25% większego zasięgu w porównaniu do tych samych rozmiarów i masy akumulatora, które odpowiadają baterii standardowego EQS-a. Dodatkową efektywność wagową i energetyczną osiąga się dzięki zastosowaniu pasywnego chłodzenia akumulatora. Oczekuje się, że pojazd rozwojowy będzie dysponować zasięgiem ponad 1000 km. Dla porównania: EQS 450+ (zużycie energii w cyklu mieszanym: 16,3–19,9 kWh/100 km | emisja CO₂ w cyklu mieszanym: 0 g/km; WLTP) z akumulatorem o pojemności 118 kWh przekracza nawet granicę 800 kilometrów.
W ciągu najbliższych kilku miesięcy Mercedes-Benz będzie dalej testować akumulator półprzewodnikowy oraz jego zasadniczą wydajność w samochodzie elektrycznym w ramach obszernych testów laboratoryjnych i drogowych.
Aby opracować nową generację technologii akumulatorów, w 2021 r. Mercedes-Benz połączył siły z firmą Factorial, a w 2022 r. – z ProLogium. Latem 2024 r. zespół Factorial dostarczył Mercedes Benz ogniwa litowo-metalowe ze stałym elektrolitem z opatentowaną przez firmę platformą stałego elektrolitu FEST® (Factorial Electrolyte System Technology).
Informacje na temat Mercedes-AMG High Performance Powertrain Ltd.
Siedziba Mercedes-AMG High Performance Powertrains mieści się w Brixworth w hrabstwie Northamptonshire. Pracuje tam niezwykle utalentowany, ambitny zespół liczący ponad 1000 osób, który odpowiada za projektowanie, produkcję, testowanie oraz wyścigowe występy jednostek napędowych Formuły 1 – i wspólnie z zespołem partnerskim Mercedes-AMG F1 oraz ekipami klientów ma na koncie liczne sukcesy. Pionierski zespół zaawansowanych technologii – Advanced Technologies Team – zajmuje się transferem rozwiązań oraz know-how z F1 do projektów i produktów motoryzacyjnych o wysokich osiągach, takich jak Mercedes-AMG ONE (zużycie energii w cyklu mieszanym, ważone: 47,5 kWh/100 km plus 11 l/100 km | zużycie paliwa z rozładowanym akumulatorem w cyklu mieszanym: 15,8 l/100 km | emisja CO₂ w cyklu mieszanym, ważone: 250 g/km; WLTP) czy Mercedes-Benz Vision EQXX. Korzenie działalności Mercedes-AMG High Performance Powertrains sięgają 1984 r., gdy powstała firma Ilmor Engineering. Od 1995 r. zespół z siedzibą w Brixworth odpowiada za projekt i rozwój każdego silnika Formuły 1, który nosi emblemat Mercedes-Benz. W 2002 r. jego nazwę zmieniono na Mercedes-Ilmor Ltd, a w 2005 r. firma stała się spółką zależną w całości należącą do Mercedes-Benz Group AG (wówczas Daimler AG), działając najpierw pod nazwą Mercedes-Benz High Performance Engines, a później – High Performance Powertrains.
Informacje na temat Factorial Inc.
Firma Factorial powstała w Stanach Zjednoczonych i tam ma swoją siedzibę. To pionier w dziedzinie technologii akumulatorów półprzewodnikowych, który opracowuje rozwiązania oferujące większy zasięg na jednym ładowaniu i zwiększone bezpieczeństwo oraz konkurencyjność cenową względem konwencjonalnych akumulatorów litowo-jonowych. Opatentowane platformy półprzewodnikowe Factorial – FEST® (Factorial Electrolyte System Technology) i SolsticeTM – wykorzystują innowacje elektrolityczne, które dzięki materiałom katodowym i anodowym o dużej pojemności umożliwiają bezpieczną, niezawodną pracę ogniw. Akumulatory ze stałym elektrolitem FEST® są zaprojektowane, aby bezproblemowo integrować się z istniejącymi procesami produkcyjnymi przy zapewnieniu skalowalność i efektywności. Firma zawarła umowy o wspólnym rozwoju z wiodącymi światowymi producentami samochodów, w tym z Mercedes-Benz. Więcej informacji można znaleźć na stronie www.factorialenergy.com.
Kontakt dla mediów:
Tomasz Mucha, tel. +48 698 697 222, e-mail: tomasz.mucha@mercedes-benz.com