Na quarta -feira, 25 de junho, a Quantumscape anunciou que conseguiu desenvolver um novo processo de fabricação que acelere a produção de seu material de cerâmica para o eletrólito sólido até 10 vezes .
Esse avanço é uma importância crítica por vários motivos:
- Viabilidade comercial: Um dos maiores obstáculos à chegada maciça de baterias de estado sólido tem sido a dificuldade e a lentidão de sua produção. Um processo 10 vezes mais rápido traz essa tecnologia uma etapa gigante para a fabricação de séries.
- Maior desempenho: as baterias de estado sólido prometem revolucionar o veículo elétrico, oferecendo maior densidade de energia (mais autonomia em menos espaço), tempos de carga ultra -grapa e, acima de tudo, um nível de segurança muito maior que o das baterias atuais de íons de lítio, pois eliminam o eletrólito líquido inflamável.
- Redução de custos: Acelerar a produção é essencial para reduzir custos e poder competir com as tecnologias atuais de bateria.
Esse avanço do Quantumscape, no qual os gigantes como o Grupo Volkswagen participam, é uma das notícias mais promissoras do ano para a futura geração de carros elétricos.
O que é uma bateria de estado sólido?
Para entender a magnitude das notícias, você deve primeiro saber o que uma bateria de estado sólido difere daquelas usadas pelos carros elétricos atuais (íons de lítio).
Uma bateria convencional de lítio possui três componentes principais: um ânodo (pólo negativo), um cátodo (pólo positivo) e um eletrólito líquido que os separa. Esse eletrólito é aquele que permite que o fluxo de íons entre os dois pólos gere eletricidade. O problema é que esse líquido é inflamável, sensível a altas temperaturas e um dos principais fatores que limitam a velocidade de carga e a densidade de energia.
Uma bateria de estado sólido , como o nome indica, substitui esse eletrólito líquido por material sólido . No caso do Quantumscape, este material é uma folha de cerâmica flexível . Essa mudança aparentemente simples transforma tudo.
O problema: a garrafa cuecl da produção
Até agora, o "Santo Graal" já o maior desafio das baterias de estado sólido tem sido fabricar esse separador de cerâmica sólida. O processo foi extremamente lento e complexo, semelhante ao cozimento de peças de cerâmica em um forno, um processo que poderia levar dias inteiros.
Imagine tentar produzir milhões de carros elétricos se a parte mais fundamental de sua bateria levar dias para "assar". Foi um gargalo que tornava inviável a produção em massa e manteve os custos através das nuvens.
A solução Quantumscape: um "forno de microondas" para baterias
O avanço anunciado nesta semana pela Quantumscape ataca diretamente esse problema. Eles desenvolveram e patentearam um novo sistema de aquecimento de forno de alta velocidade . Embora os detalhes técnicos sejam segredos industriais, a analogia mais simples seria comparar o processo antigo com um forno tradicional e o novo com um poderoso forno industrial de microondas.
Esse novo método acelera o processo de cozimento da folha de cerâmica em 10 vezes . O que levou dias antes, agora pode ser feito em uma fração da época, eliminando o principal obstáculo que impedia a produção de escalar. Isso permite fabricar as folhas de separação continuamente e uma velocidade compatível com as necessidades da indústria automotiva.
Que vantagens concretas essa tecnologia fornece?
- Mais autonomia (maior densidade de energia): Ao eliminar os componentes "inertes" do eletrólito líquido, muito mais energia pode ser armazenado no mesmo espaço. Isso se traduz em carros com autonomias que podem exceder 800 ou até 1.000 quilômetros com uma única carga, eliminando a "ansiedade de autonomia".
- Cargas Ultra -grape: O separador sólido é muito mais estável e permite um fluxo de íons mais rápido e rápido e seguro. O Quantumscape demonstrou em seus protótipos que suas células podem ser carregadas de 10% a 80% em menos de 15 minutos . Seria um tempo de espera muito semelhante a reposicionar a gasolina.
- Segurança radicalmente superior: esse é um dos pontos mais importantes. Não ter um eletrólito líquido inflamável, o risco de fogo da bateria, mesmo em caso de acidente ou perfuração, é drasticamente reduzido. Isso permite simplificar os sistemas complexos e pesados de resfriamento e proteção que envolvem as baterias atuais.
- Vida mais útil: as baterias de estado sólido se degradam muito mais lentamente. Os testes quânticos mostraram que suas células mantêm mais de 95% de sua capacidade inicial após mais de 1.000 ciclos de carga , o que pode ser equivalente a mais de 800.000 quilômetros de uso. O carro seria obsoleto antes da bateria.
O que está faltando para vê -los na rua?
Embora esse avanço na produção seja uma etapa gigante, ainda há desafios a serem superados:
- Escalada industrial: Uma coisa é acelerar o processo em um laboratório ou planta piloto e outra muito diferente é implementá -la em uma escala de massa em uma gigafactoría. Este será o próximo grande passo.
- Custo final: apesar da melhoria, o custo de produção permanece maior que o das baterias de lítio. O objetivo é que a produção em massa reduz esses custos até que os tornem competitivos.
- Integração no veículo: os fabricantes, como seu principal parceiro, Volkswagen, precisam adaptar o design de suas plataformas para integrar esses novos pacotes de bateria e aproveitar todas as suas vantagens.
Em resumo, o Quantumscape não "inventou" a bateria de estado sólido, mas parece ter encontrado a chave para torná -la fabricação em massa . Se eles cumprirem seus prazos, poderíamos começar a ver os primeiros veículos altos equipados com essa tecnologia no final desta década , marcando o início da verdadeira segunda geração do carro elétrico.
