Doorbraak in solid-state batterijen: elektrische auto's opladen tot 80% in minder dan 11 minuten

Bewerkt door: Tetiana Pin

Solid-statebatterij van Donut Lab

Fabrikanten van batterijen en auto's wedijveren al lang om de oplaadsnelheid, en de nieuwe ontwikkeling waarover in het materiaal wordt bericht, past in die race. Volgens de auteurs zijn de solid-state cellen ontworpen voor een architectuur van 800 V en verlaten ze al het laboratorium voor de fase van productievoorbereiding. De concrete deelnemers aan het consortium worden in het bericht echter niet genoemd, en de beweerde prestaties konden wij vooralsnog niet onafhankelijk bevestigen. Laten we daarom nagaan wat zeker bekend is.

De beweerde resultaten — 1200 cycli van thermische belasting en 94% behouden capaciteit — konden in openbare bronnen niet worden gevonden. Het dichtstbijzijnde voorbeeld qua strekking is van het Chinese bedrijf Sunwoda: het meldde een polymeer-composiet solid-state accu die meer dan 1200 cycli doorstaat met behoud van capaciteit boven 80%. Maar ook daar gaat het om resultaten die het bedrijf zelf heeft behaald, en de warmtetests werden uitgevoerd op een afzonderlijke cel, niet op een compleet pakket in een auto.

De snelheid kan daarentegen wel aan echte gegevens worden getoetst. Het Finse bedrijf Donut Lab bestelde onafhankelijke tests bij het staatsonderzoekscentrum VTT. Daarbij bereikte een cel 80% in ongeveer 9,5 minuten bij opladen met een stroom van 5C, en bij 11C in 4,5 minuten. Volledig opladen duurde iets meer dan zeven minuten. Maar dat is een laboratoriumcel, en de overstap naar een motor bleek veel bescheidener: bij een openbare test aan een station met een vermogen van ongeveer 100 kW bereikte het testpakket van de motor Verge TS 80% in ongeveer 12 minuten.

Waarom zou je eigenlijk jagen op minuten? Moderne batterijen hebben voor het bereiken van 80% volgens schattingen van onderzoekers van de Universiteit van Californië in Riverside 30 tot 45 minuten nodig. De oorzaak zit in de constructie: gewone lithium-ioncellen gebruiken een vloeibare elektrolyt, en een sterke stroom kan bij snel opladen zowel de elektrolyt als de anode beschadigen. Een vaste elektrolyt maakt het mogelijk energie veiliger in de batterij te 'pompen', en juist dat maakt snel opladen realistisch.

Ook belangrijk is een voorbehoud dat vaak wordt weggelaten. Wanneer fabrikanten over '10 minuten' spreken, bedoelen ze gewoonlijk het bereik van 10% tot 80%, niet volledig opladen vanaf nul. Na 80% verlaagt het batterijbeheersysteem het vermogen om de cellen te beschermen tegen oververhitting en versnelde slijtage, waardoor de laatste procenten merkbaar langzamer worden opgeladen. Met andere woorden: cijfers kun je alleen onder dezelfde omstandigheden vergelijken.

Wat de belangen van de deelnemers betreft, is het duidelijk dat zij snel op de markt willen komen met premium elektrische auto's. Maar de belangrijkste vraag blijft open: hoeveel zo'n batterij gaat kosten en of de productie de kwaliteit bij massaproductie kan handhaven. Tegelijkertijd zoeken wetenschappers in laboratoria in verschillende landen naar manieren om de oplaadtijd nog verder te verkorten. Zo meldden onderzoekers uit China en Californië opladen tot 80% in ongeveer negen minuten, maar vooralsnog gaat het alleen om laboratoriummonsters.

Voor de bestuurder is de grootste winst minder stops onderweg en minder tijd aan de laadpaal. Als de beweerde eigenschappen in serieauto's worden bevestigd, kan juist dat een van de belangrijkste bezwaren tegen elektrische auto's wegnemen. Voorlopig is het verstandig de opvallende cijfers met voorzichtigheid te bekijken en de resultaten af te wachten van tests in echte auto's en bij massaproductie.

1 Weergaven

Bronnen

  • New Solid-State Battery Breakthrough Enables Sub-11-Minute EV Charging

  • Donut Lab 80% in 4.5 minutes independent test (Autoblog)

  • Solid-state battery survives 400°F heat, exceeds 1,200 cycles, targets 600-mile range (Interesting Engineering)

  • Solid-state battery survives 400°F heat test, targets 600-mile range (Google News)

  • Solid state battery achieves five-minute charging time (Fleet News)

  • Твердотельный аккумулятор Donut Lab зарядился на 80 % менее чем за 5 минут в независимых тестах (3DNews)

  • The Actual Battery From The World's First Production Solid-State EV Got Tested (The Autopian)

  • Solid-state batteries charge faster, last longer (University of California)

  • Твердотельные батареи: почему о них говорят и когда ждать настоящего прорыва (Хабр)

  • Твердотельные батареи и зарядка за 10 минут (NCars)

  • New 'doped' solid-state batteries can charge to 80 per cent in just nine minutes (Top Gear)

Reacties

Heb je een fout of onnauwkeurigheid gevonden?We zullen je opmerkingen zo snel mogelijk in overweging nemen.