Podjetje Donut Lab se zaveda, da je takšna zmogljivost, zlasti glede življenjske dobe, težko verodostojna, zato to tudi komunikacijsko izkorišča: spletna stran »I donut believe«, besedna igra iz imena podjetja in angleškega izraza »tega ne verjamem«, v nepravilnih časovnih presledkih objavlja rezultate testov v raziskovalnem centru VTT. Ta neodvisni inštitut velja za nekakšen finski ekvivalent tehničnega certifikacijskega organa z dobrim ugledom. Preizkusi, ki se v takšnih ustanovah pogosto izvajajo v skladu z zahtevami naročnika, naj bi dokazovali, da je podjetju Donut Lab dejansko uspel tehnološki preboj.
»Testni postopek je zasnovan tako, da zavaja bralca«
Po mnenju dr. Joachima Sanna iz Centra za raziskave materialov na Univerzi Justus-Liebig v Giessnu to ne drži. Fizik polprevodnikov je specializiran za trdnostne baterije in je že v podkastu Geladen izrazil skepticizem. V pogovoru z medijem heise/Autos je svojo kritiko natančneje pojasnil: »Testni postopek je zasnovan tako, da zavaja bralca,« ugotavlja Sann. Pomembni parametri, kot sta velikost in masa celice, niso navedeni. Drugi izmerjeni podatki pa nasprotujejo trditvam podjetja Donut Lab.
Tako naj bi bila Coulombova učinkovitost preizkušene celice nizka. V praksi to pomeni, da bi celica po vrednostih, ki jih je objavil Donut Lab, dosegla življenjsko dobo le približno 30 do 50 ciklov namesto obljubljenih 100.000. Za primerjavo: baterijski sistemi v sodobnih električnih avtomobilih običajno dosegajo med 1500 in 5000 ciklov, odvisno od zasnove in kemije celic. »Podatki podjetja Donut Lab kažejo na približno enoodstotno degradacijo na polnilni cikel,« pojasnjuje dr. Joachim Sann. Po 30 do 50 ciklih bi bila tako dosežena končna meja obrabe pri približno 70 odstotkih kapacitete.
Trditve podjetja Donut Lab diskreditirajo tudi naporno raziskovanje trdnih celic, ki ga po vsem svetu izvajajo razvijalci baterij in proizvajalci avtomobilov. Mercedes je na primer avgusta s prototipom EQS prevozil 1205 kilometrov. Pomembna ni razdalja, ampak kemija celic: tu je bila uporabljena čisto kovinska litijeva anoda, in prav to je bistvo trdnih elektrolitov. Komercialna celica v neobičajnem testnem protokolu
Tudi energijska gostota 400 vatnih ur na kilogram (Wh/kg), ki jo napoveduje Donut Lab, po podatkih VTT ni dokazana. Testni protokol preprosto ne vsebuje ustreznih podatkov. Ocenjevanje na podlagi primerjalnih meril, kot je lepilni trak, viden na fotografijah testov, kaže na približno 280 do 300 Wh/kg gravimetrične energijske gostote ter 600 do 800 vatnih ur na liter (Wh/l) volumetrične energijske gostote. »To so podatki dobrih, vendar konvencionalnih NMC-celic,« pravi dr. Joachim Sann. Po njegovem mnenju je bila verjetno uporabljena običajna komercialna celica, ki je bila testirana v izjemno zahtevnem testnem postopku, da bi ustvarila vtis tehnološkega preboja.
Obljube podjetja Donut Lab so v pravem pomenu besede fantastične: zmogljivost baterije Donut naj bi bila »izven tega sveta« (»Out-Of-This-World«). Tako energijska gostota 400 vatnih ur na kilogram kot tudi trajnost 100.000 polnilnih ciklov sta bili potrjeni s testi na finskem inštitutu. V resnici naj bi bilo ravno nasprotno, celica zdrži le 30 do 50 ciklov. Raziskovalec iz Giessna v industriji ni osamljen. Nasprotno: praktično nihče v panogi ne pripisuje verodostojnosti trditvam podjetja Donut Lab, da je razvilo trdnostno baterijsko celico s potencialnimi 100.000 polnilnimi cikli in energijsko gostoto 400 Wh/kg. Dejstvo, da podjetje kljub temu nadaljuje s promocijo, je znana strategija: start-upi morajo predstavljati uspehe, da pridobijo investicijska sredstva.
Cilj je popolnoma kovinska litijeva anoda
Pri vsem skupaj se poraja vprašanje, zakaj se sploh razvijajo baterije s trdnim elektrolitom. Zakaj veliki igralci v industriji, kot sta Toyota in Mercedes, redno predstavljajo nove vozne prototipe?
Baterijske celice s trdnimi namesto tekočimi elektroliti imajo nekaj zelo zanimivih lastnosti. Napram tekočim nudijo visoko temperaturno odpornost in so manj vnetljive, a glavni argument zanje je ta, da omogoča vgradnjo čisto kovinske litijeve anode. Ta kovinska litijeva anoda predstavlja elektrokemijski optimum. Skoraj vse obstoječe litijeve celice – ne glede na to, ali so vgrajene v električnem avtomobilu ali v pametnem telefonu – uporabljajo grafitno anodo. Ta čisti ogljik je zanesljiv, vendar omejuje hitrost polnjenja in povečuje maso. V zadnjem času obstajajo električni avtomobili, ki grafitu dodajajo silicij in s tem zmanjšujejo te pomanjkljivosti. Primeri so Porsche Taycan in Mercedes CLA EQ.
Mnogi uporabniki interneta, ki jih tematika zanima, se ukvarjajo s to sliko in poskušajo iz širine lepilnega traku sklepati na približno velikost celice.Če bi uspelo razviti baterijsko celico s trdnim ali poltrdnim elektrolitom in kovinsko litijevo anodo, bi se tako imenovana gravimetrična energijska gostota bistveno povečala. Električni avtomobil bi bil pri enaki količini energije bistveno lažji. Vendar je čisto kovinsko litij v proizvodnji težko obvladovati, saj je zelo reaktiven. Velika baterijska podjetja, kot je CATL, ki dominirajo na trgu, z več sto razvijalci delajo na reševanju teh problemov.
Poleg same fizike in kemije celotne problematike, se proizvajalci in razvijalci srečujejo še z drugimi izzivi. Za prodajni uspeh namreč niso ključni izjemni tehnični parametri, temveč zadostna zmogljivost ob nizki ceni. Na tem področju trenutno prevladujejo preproste LFP-celice (litij-železo-fosfat). Na Kitajskem je njihov tržni delež leta 2025 dosegel 81,2 odstotka. Ta kemija celic je relativno poceni in robustna. V zimskem praktičnem testu sta modela Xpeng G6 in G9 pokazala, da je standardizirano polnjenje od deset do osemdeset odstotkov mogoče opraviti v približno dvanajstih minutah. Takšne LFP-celice niso posebej lahke in ne dosegajo zelo visoke energijske gostote. Nove kemije baterijskih celic so vedno v konkurenci z obstoječimi celicami, ki se proizvajajo v velikih serijah.
Nizka tehnologija prevladuje na množičnem trgu: robustne in cenovno ugodne litij-železove fosfatne celice (LFP) se iz Kitajske, kjer predstavljajo 81,2 odstotni tržni delež (2025), vedno bolj širijo tudi v druge države in bodo kmalu uporabljene tudi v električnih avtomobilih MEB iz koncerna Volkswagen, ki velja za najbolje prodajano evropsko platformo. Postopni tehnološki napredek je viden, vendar so čudežni preboji malo verjetni.
Vir: Donut Lab, Slika Mercedes
