Avanço nas baterias de estado sólido: carregamento de veículos elétricos até 80% em menos de 11 minutos

Editado por: Tetiana Pin

Bateria de estado sólido da Donut Lab

Fabricantes de baterias e de automóveis competem há muito tempo pela velocidade de carregamento, e o novo desenvolvimento noticiado no material se encaixa nessa corrida. Segundo os autores, as células de estado sólido são projetadas para a arquitetura de 800 V e já estão saindo do laboratório para a fase de preparação para produção. No entanto, os participantes concretos do consórcio não são nomeados na comunicação, e até agora não conseguimos confirmar de forma independente os indicadores declarados. Por isso, vejamos o que se sabe com certeza.

Os resultados declarados — 1200 ciclos de carga térmica e 94% de capacidade retida — não foram encontrados em fontes abertas. O exemplo mais próximo em sentido pertence à empresa chinesa Sunwoda: ela declarou uma bateria de estado sólido composta de polímero que suporta mais de 1200 ciclos mantendo capacidade acima de 80%. Mas também ali se trata de resultados obtidos pela empresa, e os testes térmicos foram realizados em uma célula separada, e não em um pacote pronto no automóvel.

A velocidade, por sua vez, pode ser verificada com dados reais. A empresa finlandesa Donut Lab encomendou testes independentes ao centro de pesquisa estatal VTT. Neles, a célula alcançou 80% em cerca de 9,5 minutos com carregamento a uma corrente de 5C, e a 11C — em 4,5 minutos. A carga completa levou pouco mais de sete minutos. Mas trata-se de uma célula de laboratório, e a transição para a motocicleta mostrou-se bem mais modesta: em uma verificação pública em uma estação com potência de cerca de 100 kW, o pacote de teste da motocicleta Verge TS chegou a 80% em aproximadamente 12 minutos.

Por que, afinal, vale a pena correr atrás de minutos? As baterias modernas podem precisar de 30 a 45 minutos para atingir 80%, segundo estimativas de pesquisadores da Universidade da Califórnia em Riverside. A razão está na construção: as células de íons de lítio comuns usam eletrólito líquido, e uma corrente forte durante o carregamento rápido pode danificar tanto o eletrólito quanto o ânodo. O eletrólito sólido permite “bombear” energia para a bateria com mais segurança, e é justamente isso que torna o carregamento rápido realista.

Também é importante a ressalva que muitas vezes é omitida. Quando os fabricantes falam em “10 minutos”, costumam ter em mente a faixa de 10% a 80%, e não a carga completa do zero. Após 80%, o sistema de gestão da bateria reduz a potência para proteger as células do superaquecimento e do desgaste acelerado, por isso os últimos por cento carregam visivelmente mais devagar. Em outras palavras, só vale comparar os números em condições idênticas.

Quanto aos interesses dos participantes, é claro que para eles é importante chegar mais rápido ao mercado de veículos elétricos premium. Mas a questão principal permanece em aberto: quanto custará essa bateria e a produção conseguirá manter a qualidade no lançamento em massa. Paralelamente, cientistas em laboratórios de diversos países buscam maneiras de reduzir ainda mais o tempo de carregamento. Por exemplo, pesquisadores da China e da Califórnia relataram carga até 80% em cerca de nove minutos, mas por enquanto se trata apenas de protótipos de laboratório.

Para o motorista, o principal ganho é menos paradas na estrada e menos tempo no posto de carregamento. Se as características declaradas se confirmarem nos carros de série, é justamente isso que pode eliminar uma das principais objeções aos veículos elétricos. Por enquanto, porém, vale encarar os números estrondosos com cautela e aguardar os resultados dos testes em automóveis reais e na produção em massa.

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Fontes

  • 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)

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