No és una tasca fàcil desenvolupar un BEV que, com els actuals vehicles ICE, es poden reposar en tres minuts, tenen una autonomia de 1.000 km amb el dipòsit ple, es beneficien d'una infraestructura suficient i es poden operar fàcilment durant almenys 10 anys. No obstant això, l'aparició de bateries d'estat sòlid podria alterar la situació actual i accelerar molt l'adopció del mercat de BEV.
Quan les bateries d'ions de liti, molt utilitzades en telèfons intel·ligents i altres dispositius electrònics miniaturitzats, s'utilitzen en aplicacions d'automoció, exigeixen molt més la seguretat i la durada de la bateria.
Al mateix temps, hi ha un compromís entre les millores en l'abast, que requereixen essencialment un augment de la densitat d'energia, i la seguretat/durabilitat. Aquesta compensació és la principal raó per la qual el rendiment de les actuals bateries d'ions de liti es veu com una barrera possiblement insuperable per a l'augment de l'adopció del mercat dels vehicles elèctrics.
Les bateries d'estat sòlid tenen el potencial de superar aquests problemes. Les bateries d'estat sòlid tenen una llarga història. Els electròlits sòlids es van desenvolupar a la dècada de 70, però la conductivitat iònica insuficient va limitar la seva aplicació. No obstant això, recentment s'han descobert electròlits sòlids amb conductivitat iònica similar o superior als electròlits líquids, accelerant els esforços de recerca i desenvolupament.
Els fabricants d'automòbils
Al Saló de l'Automòbil de Tòquio 2017, Toyota va anunciar un objectiu per a la comercialització BEV totalment en estat sòlid a la primera meitat de la dècada de 20. Encara que la primera generació de BEV que utilitzarà bateries d'estat sòlid que es preveu llançar per Toyota només tindrà un volum de producció limitat, l'anunci de la companyia, sens dubte, estimularà més esforços de moltes empreses, investigadors i entitats governamentals en el desenvolupament de totes les bateries d'estat sòlid. .
Volkswagen, Hyundai Motor i Nissan Motor han anunciat inversions en empreses emergents, per la qual cosa creiem que aquest és un tema que probablement es beneficiarà d'una atenció més gran.
Les bateries d'ió de liti actuals consisteixen en el càtode, una solució d'electròlit, un separador i un ànode. La diferència en una bateria d'estat sòlid és que l'electròlit és sòlid. De fet, tots els components i materials són sòlids, d'aquí la terminologia d'"estat sòlid".
Les propietats de les bateries d'estat sòlid depenen dels materials utilitzats, però la investigació fins ara revela un clar potencial en termes de seguretat, resistència a fuites, resistència a la combustió (estructura de refrigeració simplificada), miniaturització, flexibilitat de disseny pel que fa a la formació de contacte directe de la capa cel·lular, la vida útil del cicle de descàrrega relativament llarga, sense degradació a causa de les bones propietats d'alta / baixa temperatura, temps de càrrega curts, alta densitat d'energia i alta densitat de potència.
En el passat, la baixa densitat de potència s'ha vist com una debilitat de les bateries d'estat sòlid, però l'Institut de Tecnologia de Tòquio i l'equip d'investigació de Toyota han desenvolupat conjuntament una bateria d'estat sòlid amb tres vegades la densitat de potència i el doble de la densitat d'energia existent. bateries de ions de liti. Creiem que totes les bateries d'estat sòlid tenen el potencial de superar els inconvenients dels vehicles elèctrics.
Els principals impactes de les bateries d'estat sòlid en la indústria de l'automòbil inclouen una acceleració en l'adopció del mercat de BEV i canvis en la cadena de subministrament de la bateria BEV. Sis BEV substituiria els vehicles ICE, no caldrien motors, transmissions i peces relacionades, però sí que hi hauria una nova necessitat de bateries, inversors, motors i peces relacionades amb aquests sistemes.
Per als muntadors d'automòbils convencionals, que produeixen motors i transmissió a casa, assegurar-se que tenen la capacitat de desenvolupar bateries d'estat sòlid internament és una font important de valor afegit. Per als proveïdors, serà important revisar les tecnologies elementals per desenvolupar nous components.
Si hi ha un augment de l'adopció del mercat de BEVTambé és probable que canviïn les normes nacionals que regulen coses com els impostos, la política energètica i els recursos.
Un canvi de bateries d'ió de liti líquid a estat sòlid també significaria un canvi d'electròlits líquids a sòlids i una disminució de la necessitat de separadors, i hi hauria potencial per utilitzar nous materials per a càtodes i ànodes.
És probable que els materials utilitzats en les bateries d'estat sòlid que Toyota llançarà durant el primer semestre del 2020 siguin similars als que s'utilitzen actualment i, a mesura que es redueixen els volums de producció, també és probable que l'impacte en la cadena de subministrament actual sigui. petit. Tanmateix, si veiem un avenç material en els esforços d'R+D, és probable que les bateries d'estat sòlid disponibles a la segona meitat dels anys 2020 i 2030 siguin disruptives.
S'ha parlat d'un biaix cap a i BEV, però el consens actual del mercat és que ara estem en una era de "diversificació del tren de propulsió" en lloc de l'arribada de la majoria d'edat. BEV com a tal. Tanmateix, creiem que si els esforços per desenvolupar la producció massiva de bateries d'estat sòlid tenen èxit, l'era de BEV pot estar a prop.
Tot i així, caldria superar una sèrie de problemes. La investigació i el desenvolupament dirigits a la producció en massa de totes les bateries d'estat sòlid tot just acaba de començar, i encara no està clar fins a quin punt els costos de producció disminuiran. En teoria, hi hauria d'haver un potencial important de reducció de costos donada la simplificació dels paquets de bateries i l'ús de materials d'elèctrodes de baix cost.
D'altra banda, si hi ha un avenç més gran del que s'esperava en la millora del rendiment de les bateries d'ió de liti i una major reducció de costos, es podria retardar la transició a les bateries d'estat sòlid.
També hi ha el risc que l'interès per i BEV ells mateixos poden desaparèixer a causa de l'evolució dels vehicles elèctrics híbrids (HEV) i dels vehicles ICE estàndard, el debat sobre les rodes i la popularitat renovada dels vehicles dièsel, cosa que podria significar debilitar els esforços de desenvolupament de totes les bateries d'estat sòlid.
Des del punt de vista de l'autonomia i el temps necessari per repostar amb hidrogen, els vehicles de pila de combustible són un altre competidor potencial. Tot i que els problemes d'infraestructures són un problema, hi ha un potencial considerable pel que fa a la substitució dels combustibles fòssils i el transport d'energia.
L'enquesta global d'executius d'automoció de KPMG 2018 va classificar els vehicles de pila de combustible com la principal tendència clau fins al 2025 i BEV ocupa el tercer lloc segons els executius globals d'automoció. El 3, la mateixa enquesta va donar la volta, amb i BEV en primer lloc i els vehicles de pila de combustible en tercer lloc.
BlogInnovazione.it
La CMA del Regne Unit ha emès una advertència sobre el comportament de Big Tech al mercat de la intel·ligència artificial. Allà…
El Decret "Case Green", formulat per la Unió Europea per millorar l'eficiència energètica dels edificis, ha conclòs el seu procés legislatiu amb...
Presentació de l'informe anual de Casaleggio Associati sobre comerç electrònic a Itàlia. Informe titulat “AI-Commerce: les fronteres del comerç electrònic amb intel·ligència artificial”.…
Fruit de la innovació tecnològica constant i del compromís amb el medi ambient i el benestar de les persones. Bandalux presenta Airpure®, una tenda de campanya...
