Trka za čvrstim baterijama ubrzava njihov dolazak

Automobilska industrija i industrija skladištenja energije ubrzavaju svoj napredak prema SSD baterijes najavama koje se kreću od strateških saveza do prototipova spremnih za validaciju. U Evropi, gdje su ponuda i industrijska konkurentnost ključni, ovi potezi označavaju prekretnicu za sljedeća generacija električnih vozila.

U međuvremenu, glavni proizvođači izrađuju rasporede implementacije koji se uglavnom poklapaju krajem decenije, kako se proizvodni procesi budu usavršavali i kako se bude napredovalo u... gustina energijesigurnost i troškoviZajednička poruka je jasna: tehnologija sazrijeva i ulazi u fazu validacije s ciljem masovne proizvodnje.

Šta nude solid-state baterije?

Ispred konvencionalne litijum-jonske ćelijeASSB-ovi zamjenjuju tekući elektrolit čvrstim, s prednostima u Termička stabilnostOvo rezultira manjom degradacijom i mogućnošću integracije visokoperformansnih materijala za anodu i katodu. Rezultat ukazuje na više energije u istoj zapremini i efikasnije korištenje prostora u vozilu.

Nekoliko nedavnih događaja izvještava o dvostruka gustoća energije po volumenu i veću prihvatljivu snagu punjenja, s procijenjenim vremenom punjenja kraćim za oko trećinu od trenutnih standarda. Ova poboljšanja, ako se potvrde u proizvodnji, omogućila bi produženi domet ili manji baterijski paket bez žrtvovanja performansi.

Nadalje, upotreba procesa kao što su suha elektroda Obećava smanjenje skupih i energetski zahtjevnih koraka eliminacijom sušenja rastvaračem u proizvodnji. Izazov leži u postizanju ujednačenosti i ponovljivosti u velikim razmjerima, što je bitan zahtjev za homologaciju automobila.

• Veća gustina energije i potencijal za autonomiju više.
• Poboljšane termalne performanse i niži rizik suočeni s kritičnim događajima.
• Mogućnost brže punjenje sa manjim stresom na ćeliju.
• Novi proizvodni procesi (npr. suha elektroda) sa efikasnost potencijal.

Kalendar i ključna partnerstva

U Evropi, BMW je napravio značajan korak partnerstvom sa Samsung SDI i pouzdano napajanje procjeniti ćelije čvrstog stanja s elektrolitom koji je razvila ova potonja. Plan uključuje proizvodnju ćelija u velikom okruženju i njihovu validaciju u vozilima za procjenu sljedeće generacije, s ciljem njihove komercijalizacije ako ispunjavaju dogovorene zahtjeve.

Ova saradnja kombinuje Samsung SDI-jeve ASSB prizmatične ćelije sa stručnošću Solid Power-a u oblasti čvrstih elektrolita, dok BMW brine o modulima i paketima. Iako se bavarski brend kreće ka arhitekturama od od ćelije do paketa Bez modula u svojoj novoj klasi električnih vozila, trenutna saradnja se fokusira na module i pakete kako bi se ubrzalo testiranje i poređenja.

Nissan, sa svoje strane, tvrdi da su njegovi prototipovi ispunili interne ciljeve performansi: dvostruka gustoća energije i veću snagu punjenja, što bi se u praksi prevelo u veći domet i brže punjenje. Kompanija već upravlja pilot linijom u Yokohami i održava svoj plan prema masovnoj proizvodnji počevši od fiskalne 2028. godine, s ciljanim troškovima u regiji 75 USD/kWh.

Da bi to postigao, Nissan sarađuje s američkom kompanijom LiCAP na suhe elektrodeOvo je ključna komponenta za povećanje proizvodnje. Izazov je sada stabilizirati procese, osigurati kvalitet elektroda velikog formata i garantirati ponovljivost u industrijskim ciklusima – što su ključni koraci prije prelaska na serijske količine.

Iz Japana također dolaze planovi Toyote, koja namjerava uvesti tehnologiju čvrstog stanja u početku u visokoperformansni model, sa Domet cilja do 1.200 kmIako će popularizacija doći kasnije, tehnička integracija u postojeće električne platforme će s vremenom utrti put za njegovu primjenu na širim područjima.

U Kini, Chery grupa (matična kompanija OMODA, JAECOO i LEPAS) je najavila modul u čvrstom stanju od 600 Wh / kgSa tvrdnjama o dometu od 1.300 do 1.500 km po punjenju i položenim sigurnosnim testovima protiv probijanja bez paljenja ili dimljenja, kompanija očekuje početak komercijalnog lansiranja 2027. godine, što će zaoštriti globalnu konkurenciju za to da bude prvi na tržištu.

Uticaj u Evropi i Španiji

Za evropsko tržište, gdje lanac vrijednosti BMW-a i dobavljači poput [nejasno] igraju centralnu ulogu Samsung SDIValidacija ASSB-a predstavljala bi skok naprijed u dometu, punjenju i pakovanju, s direktnim utjecajem na konkurentnost električnih vozila proizvedenih u regiji. Također je strateška za smanjenje ovisnosti o kritičnim zalihama.

Što se tiče zaštite okoliša, Transport & Environment (T&E) ističe da ove baterije mogu značajno smanjiti ugljen-dioksida Zahvaljujući većoj gustoći i nižim potrebama za materijalom po kWh, učinak bi bio još veći kada bi sirovine dolazile iz izvora s manjim utjecajem na okoliš, poput ekstrakcije litijuma iz geotermalnih slanih voda u usporedbi s konvencionalnim metodama.

Trka je globalna: u SAD-u neki investitori rade s početnim ciljevima industrijskih kapaciteta, a u Aziji se najave množe. pilot linije i rasporedi proizvodnje. Evropa se pozicionira vlastitim projektima i tehnološkim savezima kako bi izbjegla propuštanje sljedeće generacije baterija.

Izazovi i troškovi proizvodnje

Prelazak sa prototipova na masovnu proizvodnju zavisi od savladavanja interfejsa čvrsta elektrodakontrolisati mikrostrukturu suhe elektrode i održavati visoke prinose uz konzistentnu kvalitetu. Svaki korak procesa mora biti ponovljiv, sljediv i u skladu sa automobilskim standardima.

Što se tiče troškova, ciljevi oko 75 USD/kWh Oni su postavili standarde za proširenje pristupa električnim vozilima s dugim dometom i bržim punjenjem. Njihovo postizanje zahtijeva istovremena poboljšanja materijala, procesa i skalabilnosti, kao i otporne i diverzificirane lance snabdijevanja.

Ako se validacije performansi, sigurnosti i izdržljivosti podudaraju s industrijskom zrelošću, baterije u čvrstom stanju bit će spremne za prelazak iz laboratorija na ceste u rokovima s kojima proizvođači rade, s opipljivim utjecajem na... Evropsko tržište i u klimatskim ciljevima kontinenta.

Vezani članak:

Recikliranje baterija električnih vozila: logistika, tehnologija i politike u pitanju