VTT:n tekemät Donut Labin akun mittaukset ovat kiinnostaneet valtavasti, ja tuskin koskaan suuren yleisön tiedonnälkä yksittäisen akun laboratoriomittaustuloksiin on ollut näin suuri.
Julkaistussa raportissa toden totta VTT:llä oli mittauksissa akku tai akkukenno, joka kykeni Donut Labin lupaamiin hurjiin latausnopeuksiin. Akku latautui 11C-testissä 80 prosenttiin 4,5 minuutissa ja täyteen yli seitsemässä minuutissa.
Kun akkututkijat ovat peranneet testejä tarkemmin, on raportista alkanut paljastua uusia piirteitä. Yksi niistä on hälyttävä tieto, että akun kovimmalle koettelevassa 11C-latausmittauksessa akkukenno lämpeni niin kuumaksi, että mittaus jouduttiin keskeyttämään.
Aalto-yliopiston akkukemian ja -materiaalien professori Tanja Kallio ehti käydä VTT:n raportin tuloksia läpi maanantai-iltana. Lämpötila-asiasta hän kommentoi näin:
”VTT:n mittauksissa akun lämpötila nousee, kun lataus-purkusyklejä toistetaan. Jälkimmäisessä (tai oikeastaan keskimmäisessä) 11C-latauksessa akun lämpötila nousee yli asetetun turvarajan ja mittaus keskeytyy”, Kallio nostaa esiin raportista.
Raportin mukaan testin turvarajaksi on asetettu 90 celsiusastetta, mikä lämpötilana on äärimmäisen korkea mille tahansa akulle.
”Jos näissä mittauksissa on käytetty yksikkökennoa, niin varsinaisen ajoneuvon akkua varten tällaisia yksikkökennoja tarvittaneen useampia riittävän energiamäärän varastoimiseksi. Nämä mittaukset eivät tietenkään todista mutta kuitenkin viittaavat siihen suuntaan, että tällaisella akustolla pitäisi olla aktiivinen jäähdytys pikalatausta käytettäessä”, Kallio toteaa.
Kallion analyysi on ristiriidassa Donut Labin Ville Piipon kanssa, joka puolestaan nimenomaan korosti yhtiön videolla ja tiedotteessa, että Donut Labin akku ei tarvitse juurikaan aktiivista jäähdytystä. Jos akkua aiotaan ladata luvatulla 11C-teholla, aktiivista jäähdytystä testien mukaan todellakin tarvitaan.
Seinäjoen ammattikorkeakoulun tutkimus- ja kehittämispäällikkö Juho Heiska totesi Alma News Medialle heti julkistuksen jälkeen myös saman havainnon.
”Kovalla 11C-latauksella akku lämpeni kuitenkin todella paljon, mikä tarkoittaa akussa olevan resistanssia”, Heiska arvioi.
Kallio toteaa, että akun sisäinen vastus eli resistanssi voisi viitata akun olevan aidosti kiinteän elektrolyytin akku.
”Usein kiinteillä elektrolyyteillä on korkeampi sisäinen vastus litiumionin siirrolle kuin nestemäisiin elektrolyytteihin perustuvilla akuilla. Tällöin suurempi osuus energiasta muuntuu akun sisäisen vastuksen vuoksi lämmöksi. Mittauksissa havaittu suurehko lämpötilan nousu voisi näin ollen johtua kiinteän elektrolyytin suuresta sisäisestä vastuksesta”, Kallio arvelee.
Onko kyseessä litiumakku?
Yksi asiantuntijoita ja suurta yleisöä askarruttanut kysymys Donut Labin akusta heti alkuajoista lähtien on ollut, mihin kemiaan tai teknologiaan akku perustuu. Väitteitä on ollut laidasta laitaan, ja esillä on ollut väitteitä, että kyseessä voisi olla jopa aivan toiseen teknologiaan perustuva superkondensaattori.
Kysyimme akkuprofessori Tanja Kalliolta, mihin kemiaan hän arvioi VTT:n testien perusteella Donut Labin akun perustuvan.
”Pelkän lataus-purkukäyrän perusteella ei pysty arvioimaan, onko kyseessä litiumakku. Käytetty jänniteväli on laajahko, mikä viittaisi esimerkiksi litiumioniakkuun tai natriumioniakkuun. Emme kuitenkaan tiedä, onko VTT:n testaamassa kennossa vain yksi kenno vai useampia. Emme siis tiedä, onko kyseessä yksikkökennon purku-latauskäyrä, minkä vuoksi asiaa ei tämän tarkemmin voi analysoida”, Kallio avaa.
Aito läpinäkyvyys puuttuu
Tähän kytkeytyy Donut Labin ja VTT:n testien suurin ongelma. Vaikka VTT:n suorittamat testit on toteutettu oikein ja riippumattomasti, ei meillä ole enempää tietoa testissä käytetystä akusta ja sen sisällöstä.
Niin Kallion kuin Heiskan huomio on kiinnittynyt siihen, että yksittäinen akku saadaan suoriutumaan yksittäisessä lataustestissä halutunlaisesti laittamalla siihen tietynlaisia materiaaleja.
”Litiumioniakkuja voidaan koostaa useista eri materiaaleista. Kun negatiivielektrodina (tai anodina) käytetään litiumtitanaattia (LTO), silloin päästään 11C-latausnopeuksiin ja jopa suurempiin. Tällaisilla akuilla on kuitenkin selvästi alhaisempi energiatiheys kuin yleisemmin käytössä olevilla hiilianodiin perustuvilla litiumakuilla”, Kallio toteaa.
Donut Labin lupaama energiatiheys akulle on alan aivan kärkipäätä 400 Wh/kg. Nyt julkistetuissa VTT:n testeissä ei akun energiatiheyttä ilmoitettu ollenkaan. Kallio huomioi, että oleellisia tietoja ei akusta kerrottu.
”Toistaiseksi akun massaa tai tilavuutta ei ole julkistettu, joten väitteitä akun tilavuus- tai painokohtaisesta energiasta ja tehosta ei ole varmennettu”, Kallio päättää analyysinsä.
Yhden akun probleema
Juho Heiska peräänkuulutti ennen julkistusta erityisesti, että yhden ja saman akun pitää pystyä todentamaan kaikki Donut Labin väitteet.
”Donut Labin on pystyttävä osoittamaan, että yksi ja sama akkukenno latautuu kuin luvataan, kestää lisäksi luvatut 100 000 sykliä, pärjää myös kylmässä luvatusti ja täyttää samalla 400 Wh/kg:n lupauksen”, Heiska toteaa Donut Labin akkustesteistä.
Mitä Donut Labilta nyt siis jatkossa vaaditaan, on vahva näyttö siitä, että tulevat yhtiön akulle VTT:llä tehtävät testit on tehty sille samaiselle akkukennolle, joka suoriutui luvatusti pikalataustesteistä.
Myös yhdysvaltalaisen Electrek-sivuston tuoreen analyysin perusteella lataustestissä hyvä suoriutuminen on helpointa saavuttaa. Lisää testejä siis tarvitaan, joita Donut Lab on myös luvannut.
Skeptisyyden ja asetelman Donut Lab on kuitenkin aiheuttanut itse julkistamalla haluamansa tulokset itse valitsemallaan ajankohdalla. Lisää läpinäkyvyyttä siis tarvitaan.
