Cum ar fi ca mașina electrică să se încarce în sub zece minute, iar bateria să te țină fără emoții la un drum București - Cluj și retur? Câteva companii auto lucrează la asta, dar mai sunt de depășit obstacole legate nu doar de costuri, ci și de chimie și de rezistență. Ce sunt bateriile de tip „solid-state”? De ce nu le găsim pe electricele de pe șosele, deși fanii acestor baterii sunt entuziasmați de ce va urma?
„Solid-state” promite mult, dar și piedicile sunt...solide
Bateriile litiu-ion de pe electricele din prezent au minusuri și, nu de puține ori, puteți citi despre marea promisiune a viitorului: bateriile de tip solid-state. Dar acele baterii sunt departe de producția de serie.
Volkswagen, Ford, Toyota, BMW, Honda și Nissan sunt câteva dintre marile companii auto care cercetează viabilitatea punerii pe mașinile electrice ale viitorului a unor baterii de tip „sold-state”, în locul celor litiu-ion, dar mai sunt mulți ani de muncă.
Datele din Japonia indică faptul că în prezent, costurile de producție pentru bateriile solid-state sunt de câteva ori mai mari decât la cele litiu-ion, unele surse indicând și costuri de peste zece ori mai mari. Și bateriile litiu-ion sunt extrem de scumpe în prezent.
Nissan spune că lucrează la dezvoltarea unor baterii de tip „solid state” și estimarea este că în 2028 va lansa primul model electric ce va dispune de această tehnologie.
BMW vrea să lanseze un „concept car” cu acest tip de baterii până în 2025 și să aducă primele modele în showroom cel târziu până în 2030.
Promisiunile sună bine și se lucrează intens
Acum, Toyota spune că va investi și mai serios în aceste baterii solid-state și că primele modele pe scară largă pot fi lansate în 2027. Grupul nipon are o mulțime de brevete de invenție în domeniu.
Planurile sunt să se ajungă pe termen mediu să fie lansate modele electrice care să aibă autonomie de 1.500 km, după o încărcare de mai puțin de 10 minute.
Este o diferență foarte mare față de autonomia actualelor mașini electrice. Spre exemplu, Toyota bZ4X poate ajunge la o autonomie de 600 km după o încărcare de jumătate de oră la o stație de mare capacitate. Modelul Nissan Ariya poate rula maxim 360 km după o încărcare la o stație de mare putere timp de 45 minute, iar Tesla Model Y poate rula maxim 260 km după o încărcare de 15 minute, tot la stație rapidă.
Bateriile de tip solid-state testate pe câteva mașini pot fi încărcate cel mult de câteva sute de ori, nu de mii de ori, cum te-ai aștepta la o mașină electrică pe care să o folosești câțiva ani, În unele teste s-a constatat că electrozii se extind și se contractă în mod repetat în timpul ciclurilor de încărcare, ceea ce poate duce la desprinderea lor.
Cei de la Toyota spun că au găsit soluții pentru rezolvarea problemelor de durabilitate și vor fi folosite materiale mai rezistente.
Când vor exista modele de serie cu baterii solid-state și cu autonomie de peste 1.000 km, nu mai repede de 2030, ne putem aștepta la mașini foarte scumpe, fiindcă și bateriile vor fi mari pentru a permite astfel de autonomii.
În prezent, cele mai mari baterii litiu-ion au capacitate de peste 100 kWh, permit autonomii reale de peste 500 km, dar se găsesc pe modele care costă peste 100.000 de euro. Ne putem imagina că o mașină de serie cu baterii solid-state și autonomie reală de peste 1.000 km va costa mult peste 150.000 de euro.
Ce sunt bateriile de tip solid-state
La bateriile solid-state, electrolitul lichid este înlocuit de o substanță solidă care crește densitatea energetică și îmbunătățește siguranța și timpii de încărcare. Problema este că tehnologia este scumpă și mai este mult de perfectat.
Bateriile de tip „solid-state` au fost folosite până acum doar în dispozitive de mici dimensiuni, cum ar fi smartwatch-uri sau stimulatoare cardiace. Nu sunt folosite pe scară largă fiindcă sunt scump de produs, dar și durabilitatea lor este încă o problemă, deși se fac intens teste și la acest aspect.
Multe companii auto spun că viitorul aparține bateriilor de tip solid - state și de ani buni se fac cercetări, printre cele mai cunoscute fiind cele de la compania QuantumScape în care a investit și Volkswagen.
O companie numită Automotive Cells Co (joint-venture format din Mercedes-Benz, Stellantis și TotalEnergies) va dezvolta baterii de acest tip cu taiwanezii de la ProLogium Technology.
Este însă departe momentul când pe mașinile electrice noi vor fi puse în loc de bateriile litiu-ion, cele solid-state în care se va renunța la substanța electrolitică lichidă, în favoarea uneia solide.
Foarte probabil că primele modele comerciale cu baterii de tip solid-state vor fi unele ultra-premium. Nu se vor regăsi astfel de baterii la început pe modele de clasa mică, acceptabile la preț.
Toyota, care acum câțiva ani a testat un prototip cu baterii de tip solid - state, spusese în 2021 că densitatea energetică este mai mare, însă viața bateriei este mai scurtă, astfel că mai este de lucru.
Se consideră că aceste baterii de tip solid state sunt mai stabile, riscul de apariție a unui incendiu este mult redus și timpii de încărcare vor scădea, ceea ce ar fi extrem de bine.
Problema este că tehnologia este scumpă în prezent, nu sunt perfectate toate detaliile pentru producția de serie și probabil că abia după 2030 vor apărea mai multe modele de serie cu aceste baterii promițătoare.
Surse: Reuters, Nikkei Asia, Autocar UK, Automotuve News
1
10
