2026-01-26 03:50:00
A jelenleg gyártott akkumulátorokhoz képest sokkal kedvezőbb tulajdonságokkal bíró terméket mutatott be január elején a világ egyik legnagyobb techexpóján, a Las Vegas-i CES-en egy finn startup, a Donut Labs. A cég világsajtót bejáró szenzációs ígéretei között szerepel, hogy olyan szilárdtest-akkumulátort fejlesztett, amely iparági összehasonlításban
- elég magas, 400 wattóra/kilogrammos energiasűrűséggel rendelkezik;
- nagyon gyorsan tölthető (öt perc alatt száz százalékra);
- minimális kapacitáscsökkenés mellett 100 ezer töltési ciklust is kibír, tehát az élettartama sokszorosa a jelenlegi iparági sztenderdnek;
- rendkívül strapabíró, -30 és 100 Celsius-fok között is megtartja a kapacitásának 99 százalékát, nem robban fel vagy megy tönkre;
- teljes mértékben bőségesen rendelkezésre álló, olcsó és könnyen elérhető anyagokból áll, és olcsóbb, mint a lítium-ion akkumulátorok;
- és gyártásra kész, ráadásul márciusig a Donut Labet tulajdonló Verge Motorcycles elektromos motorjaiban kereskedelmi forgalomba is kerül.
Ahogy a bejelentést feldolgozó korábbi cikkünkben is említettük, a cég állításait pár hónapon belül mindenképpen le lehet majd ellenőrizni, hiszen a piacra kerülő motorokban vizsgálhatóvá válik az akkumulátor. Ugyanakkor addig is érdemes alaposabban végigvenni, hogy mekkora lehet az ígéretek valóságalapja. Ha ugyanis igaz lenne, amit a cég állít, az nemcsak az elektromobilitás fejlődése szempontjából lenne alapvető jelentőségű, hanem például az európai akkumulátoripar uniós szinten kitűzött céljához is hozzájárulhatna. Ráadásul olyan módon, hogy közben az ázsiai gyártók által dominált iparágban is újrarendezné az erőviszonyokat.
A rendelkezésre álló információk, a cég háttere és kommunikációja alapján is inkább az tűnik azonban valószínűbbnek, hogy ez a fordulat nem most fog bekövetkezni. Így látja ezt például a – pletykák szerint egy időben magyarországi gyárnyitást is tervező – Great Wall Motors nevű kínai járműgyártó cégből kivált akkumulátorgyártó cég, az Svolt vezérigazgatója is, aki nemrég a kínai sajtónak nyilatkozva csalásnak nevezte a Donut Lab új akkumulátorát. De gyanakodásra adhat okot az is, hogy Marko Lehtimäki, a cég vezérigazgatója tavaly májusban azt is bejelentette, hogy egy másik cége kifejlesztette a „a világ első igazi mesterséges szuperintelligenciáját”, ami azonban azóta nem forgatta fel alapjaiban a mesterséges intelligenciát fejlesztő cégek piacát.
A 2024-ben alapított Donut Labs tavaly 25 millió eurónyi befektetést kapott, és Tallin és Helsinki után az Egyesült Királyságban is megjelent, Kentben nyitott kutatás-fejlesztési központot. A konkrét üzleti tevékenységükről azonban nem sokat tudni, egyelőre inkább csak arról beszélt nyilvánosan a vezérigazgató, hogy sok cégtől kaptak megrendeléseket. Fontos részlet még, hogy tavaly októberben a Donut Labs részesedést vásárolt egy nanotechnológiával és energiatárolással is foglalkozó finn cégben, a Nordic Nanóban, ami alapján arra lehet következtetni, hogy az új akkumulátor nem kizárólag a két éve alapított startup fejlesztésére épül.
Mielőtt rátérnénk arra, hogy miért lenne nagyon különleges a Donut új akkuja, ha valóban azt tudná, amit a cég állít, röviden érdemes áttekinteni, hogy hogyan épül fel egy akkumulátor, és hogy milyenek a jelenlegi ipari csúcstechnológiát jelentő termékek. Az akkumulátorok alapvetően négy részből állnak: a katódból, az anódból, az elektrolitból és a szeparátorból. A jelenleg elterjedt akkumulátorok a legnagyobb mértékben az alapján térnek el egymástól, hogy a katódban a lítium mellett milyen fémeket tartalmaznak és milyen arányban.
Az akkumulátorok teljesítményét és megbízhatóságát az határozza meg, hogy az egyes komponensek milyen anyagokból állnak: ez befolyásolja az élettartamot, a töltési sebességet, az energiatároló képességet, valamint a túlmelegedésre és az elhasználódásra való hajlamot. Az elmúlt években a nikkel-mangán-kobalt (NMC) és a lítium-vas-foszfát (LFP) akkumulátorok voltak a meghatározóak. Előbbi előnye, hogy nagyobb energiasűrűséget kínál, így hosszabb hatótávot tesz lehetővé, ezért elsősorban nagyobb járművekhez alkalmazzák. Az LFP viszont olcsóbb, stabilabb és hosszabb élettartamú, ezért kisebb járművekben vagy ipari energiatárolásban népszerű. Az LFP további nagy előnye az NMC-hez képest, hogy a vas és a foszfát sokkal nagyobb mennyiségben hozzáférhető a világban, mint a nikkel és a kobalt.
Az elterjedt összetételek mellett két ígéretes fejlesztési irány emelkedett ki az elmúlt években. Az egyik ilyen irány a nátriumion-akkumulátor, amelynél a lítiumot olcsó, könnyen hozzáférhető nátriummal helyettesítik (ez van a konyhasóban). A másik irány pedig a szilárdtest-akkumulátor, amiben a fő eltérés, hogy a folyékony elektrolit helyett szilárd elektrolitot alkalmaznak. Ennél a legnagyobb előny elsődlegesen nem az alacsonyabb költségben, hanem az elérhetőnél jóval kedvezőbb jellemzőkben rejlik, mivel a szilárdtestes technológia jóval nagyobb energiasűrűséget, hosszabb élettartamot és alacsonyabb túlmelegedési kockázatot biztosít.
Emiatt számos nagy cég dolgozik évek óta azon, hogy ilyen típusú, tömegtermelésre alkalmas akkumulátort hozzon létre. A magyar üzemmel is rendelkező globális szereplők közül a Samsung SDI 2027-re, az SK On pedig 2029-re tűzte ki a tömegtermelés megkezdését, de a CATL például csak 2030-ra. A legtöbb szereplő nem ígér 2027-nél korábbi tömegtermelést, ezért is lenne különösen nagy teljesítmény, ha a finn cég már idén termelni kezdene.
Sok szenzáció, kevés kézzelfogható eredmény
Szakmai közegekben viszont nemcsak emiatt fogadták sokan kétkedve a Donut Labs állításait, hanem azért is, mert nem ez lenne az első alkalom, hogy egy viszonylag ismeretlen cég jól hangzó bejelentéssel áll elő, de a nagy ígéretek végül nem váltják be a hozzájuk fűzött reményeket. „A múltban több nagy sajtóvisszhangot kapott új termék esetében is kiderült, hogy a gyakorlatban nem voltak működőképesek” – mondta Höfler Lajos, a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszékének docense, aki példaként a Nanoflowcell nevű cég genfi autókiállításon 2015-ben bemutatott autóját hozta fel. Az autóról a cég azt állította, hogy olyan átfolyásos akkumulátortechnológiával működik, ami a tankoláshoz hasonló töltést tesz lehetővé. A technológia energiasűrűségére vonatkozó állításról azonban kiderült, hogy nem volt igaz.
„Hasonló érzésem van a Donut Labs bejelentésével kapcsolatban is”
– mondta.
Szintén szkeptikus a finn cég állításaival kapcsolatban Kun Róbert, a HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont Szilárdtest Energiatárolók Kutatócsoport tudományos főmunkatársa, akinek a bejelentésről az jutott eszébe, amikor a Toyota 2019-ben azt ígérte, hogy a 2020-as tokiói olimpián a saját szilárdtest-akkumulátorával szerelt önvezető minibusza fogja szállítani a sportolókat az olimpiai falun belül. Az olimpia alatt ugyanakkor végül nem emiatt került a hírekbe a jármű, hanem azért, mert elütött egy sportolót, ami miatt a cég vezérigazgatója nyilvánosan bocsánatot kért, és felfüggesztette a kisbuszok használatát. A busz nem szilárdtest-akkumulátorral volt szerelve, amit a Toyota azzal magyarázott, hogy a fejlesztésbe bekavart a járvány. Az ígéret akkor az volt, hogy 2025-re megkezdik a tömegtermelést, ami azóta sem történt meg. Jelenleg ezt 2027-re vagy 2028-ra ígérik.
„Az áttörést ígérő, de később lufinak bizonyuló hírekkel a cégek ideiglenesen magukra tudják irányítani a figyelmet. Ez azért is lehet számukra olcsó PR-eszköz, mert az akkumulátoripari innovációk iránt nagy az érdeklődés, de az elvárások nem mindig megalapozottak”– mondta Kun Róbert.
Bizonyítékok nélkül nehezen hihető
Az általunk megkeresett szakértők szerint a finn cég egyes ígéretei külön-külön akár hihetőek is lehetnének, azonban az, hogy egy akkumulátor egyszerre tudja mindazt, amit a finn cég neki tulajdonít, olyan állításnak számít, amit már komoly bizonyítékokkal szokás alátámasztani az iparágban. Ez viszont eddig nem történt meg.
Az energiasűrűség és a töltési idő tekintetében a Donut Labs által említett számok önmagukban még nem lépik át azokat a határokat, amit más cégek termékei már tudnak. „A 400 wattóra/kilogramm körüli energiasűrűség kifejezetten jónak számít, de nem példa nélküli. Nagy szereplők – például a Samsung – is hasonló értékeket jeleztek előre a fejlesztés alatt álló szilárdtest-akkumulátoraiknál” – mondta Höfler Lajos. Kun Róbert szerint a ma használt lítiumion-akkumulátorcellák energiasűrűsége jellemzően 250-300 wattóra kilogrammonként, ez tekinthető iparági sztenderdnek. „A szilárdtest-akkumulátoroknál laboratóriumi körülmények között már elértek 400-500 wattóra per kilogramm körüli értékeket, így a 400 wattóra önmagában még nem számít hihetetlen állításnak” – fogalmazott.
Szintén nem irreális az öt perc körüli töltési idő 80 százalékos szintig, a cég 100 százalékos töltésre vonatkozó állítása viszont már önmagában alaposabban alátámasztandó ígéretnek számít. „Ha kicsit megengedőbbek vagyunk, akkor ezt a két állítást még talán el lehet hinni. A 100 ezer ciklusra vonatkozó állítás viszont azért is érdekes, mert egy sztenderd teszt esetében 22-23 évig tartott volna ennek az ellenőrzése. Van egy érzésem, hogy nem csinálták meg ezt” – mondta Höfler. Hozzátette, hogy az ilyen nagyságrendű ciklusszám tipikusan a kondenzátoroknál, azon belül is a leggyakrabban vonatok és teherautók fékezési energiájának elnyelésére szolgáló szuperkondenzátoroknál fordul elő. Ezeknek viszont a kisebb elektromos járművekben, autókban, motorokban használt akkumulátorokhoz képest jóval kisebb az energiasűrűségük.
„A 100 ezer ciklusra vonatkozó ígéret teljesen hihetetlen, ha egy akkumulátorról van szó. A szuperkondenzátor tud ilyesmit, abban viszont nincs kémiai reakció, ami öregbíti, elhasználja az akkumulátor komponenseit. Ez az oka annak, hogy az akkucelláknak általában 2-3 ezer töltési ciklus az élettartama” – mondta erről Kun Róbert.
A kutató szerint azt is fontos látni, hogy egy akkumulátor energiasűrűsége (tehát hogy mennyi energiát lehet eltárolni a cellában) és a teljesítménysűrűsége (azaz milyen gyorsan lehet ezt az energiát felvenni vagy leadni) a kémiai felépítéséből adódóan szükségszerűen kompromisszumos viszonyban áll egymással. A sok energia eltárolását lehetővé tevő komponensek ugyanis automatikusan lassabb töltést tesznek lehetővé, a gyorsabban tölthető komponensekből felépülő akkumulátorban viszont kevesebb energiát lehet egyszerre eltárolni.
„A három említett közül jelenleg legfeljebb két kedvező tulajdonság jellemző egy akkumulátorra vagy szuperkondenzátorra egyszerre, nincs olyan akkumulátortechnológia, amely mind a hármat tudná”
– összegezte Höfler Lajos, hogy miért nagyon gyanús a Donut Labs új akkumulátora.
Még le is kéne gyártani, ha egyáltalán kijön a matek
A G7-nek nyilatkozó szakértők szerint a szkepticizmust tovább erősíti, hogy a szilárdtest-akkumulátorok fejlesztésén már a 2000-es évek eleje óta dolgoznak startupok és nagyvállalatok is, mégsem sikerült eddig senkinek valódi ipari áttörést felmutatnia. Gyanúsnak tartják azt is, hogy a Donut Labs nem tett közzé tudományos publikációkat, miközben az akkumulátorkutatásban egy áttörés rendszerint először lektorált folyóiratokban, laboratóriumi kísérleti eredmények formájában jelenik meg. (Erről a Verge Motorcycles vezérigazgatója azt mondta, hogy folyamatban van a szabadalmaztatás, de egyelőre nem akarják felfedni a titkaikat a versenytársak előtt.)
Egy új akkumulátortechnológia esetében ráadásul önmagában a laboratóriumi eredmények még messze nem jelentenek piacképes megoldás. Az ipari hasznosíthatóságot a technológiai készenléti szintek (TRL – technology readiness level) alapján szokták meghatározni a kutatás-fejlesztésben, ami egy egytől kilencig terjedő skálán helyez el egy technológiát. Az első és a harmadik szint között alapkutatásról van szó, a négyes és hatos szint között a technológia laboratóriumi, majd ipari körülmények közti működtethetőségét kell bizonyítani, a skála utolsó három szintje pedig a végső használatra szánt környezetben való működtethetőség bizonyításától vezet a tömegtermelésig.
Kun Róbert szerint a szilárdtest-akkumulátorok esetében jelenleg a technológiával komolyabban foglalkozó iparági szereplők hatos-hetes szinten állnak.
„A legnagyobb kihívás gyakran épp a kilences szint elérése, mivel ezeknél az akkumulátoroknál nem elég, ha az elektrokémiai problémákra van megoldás, ezután még egy teljesen új gyártástechnológiát is ki kell alakítani”
– mondta Kun Róbert. Hozzátette, hogy mindezt még a pénzügyi szempontok is befolyásolják, tehát hogy a termék összetétele lehetővé tegye a tömegtermelés gazdaságosságát. Ez ugyanis a szilárdtest-technológiánál egyelőre szintén nem megoldott probléma.
