Elektrische auto's: waarom solid-state batterijen de angst voor het bereik zullen wegnemen
Geavanceerde batterijtechnologie levert tweemaal zoveel vermogen per lading als lithium-ionversies in huidige EV's
Tolga Akmen/AFP/Getty Images
Autofabrikanten perfectioneren een nieuwe vorm van solid-state batterijtechnologie die is ontworpen om een van de grootste zorgen van potentiële EV-kopers weg te nemen: angst voor het bereik.
De elektrische auto's van vandaag, van de Tesla Model 3 sedan tot de I-Pace crossover van Jaguar, worden allemaal aangedreven door lithium-ionbatterijen. Deze cellen, die al tientallen jaren bestaan, zijn relatief goedkoop om op te laden, maar kunnen niet concurreren met het bereik van benzine- of dieselauto's, waardoor EV-bezitters bang zijn dat ze zonder stroom komen te zitten tussen laadstations.
Het wordt echter een ander verhaal wanneer de wonderbaarlijke nieuwe solid-state batterijtechnologie zijn weg vindt naar productieauto's, zegt Coach .
Wat zijn solid-state batterijen?
Zoals de naam al doet vermoeden, zijn solid-state batterijen samengesteld uit vaste lithiumelektroden die zijn geplaatst in stijf geleidend materiaal zoals keramiek of een polymeer, meldt Alfar .
Conventionele lithium-ionbatterijen gebruiken daarentegen vaste lithiumelektroden en zijn ingekapseld in een chemische elektrolyt.
Dus waarom zijn ze beter dan lithium-ionbatterijen?
Het vervangen van de natte elektrolyt door een vaste stof betekent dat de nieuwe batterijen gemakkelijker te maken - en dus goedkoper - moeten zijn dan de lithium-ionversies, zegt Hoogste versnelling .
Maar misschien wel de grootste bonus van solid-state technologie is de verbeterde energiedichtheid - de hoeveelheid stroom die een batterij kan opslaan in verhouding tot zijn gewicht en volume, aldus Autocar. Solid-state units kunnen naar verluidt meer dan twee keer zoveel energie opslaan als een lithium-ionbatterijpak, wat betekent dat bestuurders een veel groter bereik zullen krijgen.
Dyson, die in 2021 de EV-markt betreedt, beweert inderdaad te werken aan een solid-state batterij die een energiedichtheid tot 400 Wh/kg biedt, Auto tijdschrift rapporten. Dat is bijna het dubbele van de door Panasonic ontwikkelde lithium-ionbatterij van Tesla, met ongeveer 240 Wh/kg, en zou zelfs het totale aantal kilometers van een volle tank brandstof in een voertuig met verbrandingsmotor kunnen overtreffen.
En een beter bereik is niet het enige voordeel van solid-state systemen.
Lithium-ionbatterijen hebben de reputatie onveilig te zijn bij een aanrijding, omdat het scheuren van de batterijcellen kan leiden tot chemische branden. Hoewel fabrikanten gepantserde platen installeren om de cellen te beschermen, zijn er een aantal brandincidenten met elektrische voertuigen geweest.
De meest recente vond plaats in Hong Kong in mei, toen a Tesla Model S vloog in brand zonder waarschuwing ongeveer 30 minuten nadat de eigenaar geparkeerd had.
Het ontbreken van een chemisch element in solid-state batterijen zou dit risico aanzienlijk moeten verminderen. Ze zijn ook gemakkelijker te koelen dan lithium-ion-packs, waardoor de kans op brand verder wordt verkleind, zegt Top Gear.
Wanneer zullen ze te zien zijn in productieauto's?
Autofabrikanten haasten zich om als eerste solid-state batterijen in hun EV's te introduceren, maar er zijn nog geen vaste lanceringsdata vastgesteld.
Dyson zou naar verwachting de nieuwe energietechnologie introduceren in zijn eerste generatie EV's, maar het lijkt er nu op dat het voorlopig lithium-ionbatterijen zal gebruiken, Electrek rapporten.
Ondertussen kondigde Toyota vorige maand aan dat het van plan is om al in 2020 elektrische auto's met solid-state batterijen te introduceren, zo'n twee jaar eerder dan oorspronkelijk gepland. Digitale trends .
