Toyota a anunțat că a reușit să îmbunătățească și mai mult tehnologia bateriilor solid-state, care ar putea revoluționa fabricarea mașinilor electrice. A reușit să ajungă la o autonomie de 1.200 de kilometri parcurși cu o singură încărcarea, iar aceasta se realizează în doar 10 minute.
Deocamdată, aceste baterii nu se regăsesc pe mașinile produse în prezent și se speră să apară după 2027.
Ce sunt bateriile solid-state?
Bateriile solid-state sunt baterii care folosesc un electrolit solid în loc de unul lichid sau gelatinos, cum este cazul bateriilor litiu-ion actuale. Electrolitul este substanța care permite transferul ionilor între electrozi și care determină performanța și siguranța bateriei.
Bateriile solid-state pot fi realizate din diferite materiale solide, cum ar fi ceramică, polimeri sau sticlă. Aceste materiale au avantajul că nu sunt inflamabile, nu se degradează și nu se dilată la temperaturi ridicate sau la cicluri repetate de încărcare-descărcare.
Ce avantaje au bateriile solid-state pentru mașini electrice?
Bateriile solid-state oferă o serie de beneficii pentru mașinile electrice, printre care:
- Densitate energetică mai mare: bateriile solid-state pot stoca mai multă energie în același volum sau într-un volum mai mic decât bateriile litiu-ion. Acest lucru înseamnă că pot oferi o autonomie mai mare pentru mașinile electrice, de peste 800 km sau chiar 1000 km, după o singură încărcare.
- Timp de încărcare mai scurt: bateriile solid-state pot fi încărcate mult mai rapid decât bateriile litiu-ion, în doar 10 minute sau chiar mai puțin. Acest lucru reduce inconveniența și crește disponibilitatea mașinilor electrice.
- Siguranță sporită: bateriile solid-state nu prezintă riscul de incendiu, explozie sau scurgere, cum se poate întâmpla cu bateriile litiu-ion. De asemenea, nu necesită sisteme complexe de răcire sau protecție termică, ceea ce reduce costurile și greutatea mașinilor electrice.
- Durabilitate mai mare: bateriile solid-state nu se deteriorează la fel de mult ca bateriile litiu-ion la utilizare intensivă sau la variații de temperatură. Astfel, pot avea o durată de viață mai lungă și o eficiență mai bună.
Ce obstacole există în calea implementării bateriilor solid-state pentru mașini electrice?
Bateriile solid-state sunt încă în stadiu de cercetare și dezvoltare și nu au fost încă produse la scară comercială pentru mașini electrice. Există câteva dificultăți tehnice și economice care trebuie depășite, cum ar fi:
- Costul ridicat: bateriile solid-state sunt mai scumpe de fabricat decât bateriile litiu-ion, din cauza materialelor folosite și a proceselor implicate. Se estimează că prețul lor este de câteva ori mai mare decât al bateriilor litiu-ion, ceea ce le face nepotrivite pentru piața de masă.
- Ciclurile reduse de încărcare: bateriile solid-state au o problemă de compatibilitate între electrozii metalici și electrolitul solid, care duce la formarea unor depuneri care afectează performanța și siguranța bateriei. Astfel, bateriile solid-state pot fi încărcate doar de câteva sute de ori, nu de mii de ori, cum ar fi necesar pentru o mașină electrică.
- Scalabilitatea limitată: bateriile solid-state sunt dificil de produs la dimensiuni mari și la cantități mari, din cauza complexității și preciziei necesare. De asemenea, sunt sensibile la umiditate și la impurități, ceea ce necesită condiții speciale de fabricație și depozitare.
Când vom vedea baterii solid-state pentru mașini electrice pe piață?
Bateriile solid-state pentru mașini electrice sunt încă departe de a fi disponibile pe scară largă, dar există progrese semnificative în domeniu. Mai multe companii auto, cum ar fi Toyota, Volkswagen, Ford, BMW, Honda sau Nissan, au anunțat că lucrează la dezvoltarea și testarea acestor baterii și că intenționează să le introducă pe piață în următorii ani.
Volkswagen a investit în compania americană QuantumScape, care a demonstrat o baterie solid-state cu o densitate energetică de 400 Wh/kg și un timp de încărcare de 15 minute. Ford a colaborat cu compania chineză Solid Power, care a produs o baterie solid-state cu o densitate energetică de 330 Wh/kg și un ciclu de încărcare de peste 800 de ori.
Bateriile solid-state pentru mașini electrice reprezintă o tehnologie promițătoare, care ar putea revoluționa industria auto și mobilitatea electrică. Cu toate acestea, mai este nevoie de multă cercetare, inovare și investiții pentru a depăși provocările actuale și a face aceste baterii accesibile și fiabile pentru consumatori.