Cel mai recent acumulator pentru mașini electrice cu o autonomie reală de 650 km
baterii auto electrice sunt componenta cheie pentru a le face mai atractive și mai interesante și, prin urmare, pot deveni populare: autonomia, prețul, viteza de reîncărcare și durata de viață utilă a vehiculului depind de ele, aspecte fundamentale care încă împiedică mulți utilizatori.
De la primele mașini electrice, în puțin peste 100 de ani am văzut o evoluție remarcabilă a bateriilor: de la vechiul plumb-acid sau nichel-fier, până la actualele baterii litiu-ion, a fost posibilă creșterea bateriei cu peste 12 ori.autonomia unei mașini electrice.
Datorită saltului tehnologic important pe care l-au făcut bateriile în ultimii ani, tot mai mulți producători auto au fost încurajați să dezvolte noi modele de mașini electrice, cu promisiuni destul de atractive pentru următorii 4 ani, cu autonomii aprobate de NEDC care se vor deplasa între cele 400 și 600 km.
Viitorul prezent: nichel și cobalt
Deoarece este chimia celulelor bateriilor cu cea mai mare densitate de energie, în prezent toate mașinile electrice de pe piață folosesc baterii litiu-ion cu electrolit lichid, adică: materialul care se află între catod (electrod negativ) și anod (electrod pozitiv) și care permite transferul de electroni, este o soluție lichidă.
În cadrul bateriilor litiu-ion există la rândul lor diferite subtipuri ale acestora, cu mici diferențe chimice, atunci când se utilizează diferite elemente în catod și anod, sau proporții diferite între acestea (de exemplu bateriile litiu-fier-fosfat sunt cele mai economice, deși au o capacitate mai mică pe unitate de volum și masă).
Cel mai important salt pe care îl trăim acum, pentru a trece de la autonomii omologate în ciclul NEDC european expirat de aproximativ 150 până la 200 km, până la actualul 400 până la 500 km, a fost datorat utilizării de noi celule de tobe ion litiu cu nichel Da cobalt (Deși a ajutat și o dispunere mai compactă a celulelor și a componentelor interne ale bateriei, ceea ce face o utilizare mai bună a volumului acumulatorului).
De obicei se utilizează grafit, sau grafit și anodi de siliciu și catoduri de litiu, nichel, cobalt și aluminiu, de exemplu Panasonic, pentru Tesla, sau litiu, nichel, mangan și cobalt, de exemplu LG Chem, pentru Renault, Chevrolet, Opel, Volkswagen și alți producători.
Acestea din urmă au și avantajul că au, de asemenea, o durată de viață mai lungă (aproximativ dublă) decât bateriile litiu-ion „vechi”, menținând sau îmbunătățind ușor viteza de reîncărcare și crescând cu greu greutatea bateriei (ceva mai puțin de 10%) . da, întradevăr, sunt mai scumpe, deși impactul asupra prețului final de vânzare al mașinii rămâne între 5 și 10% aproximativ.
Prin urmare, am trecut de la o densitate de energie de puțin peste 250 Wh/l (și o energie specifică de aproximativ 100 Wh/kg) a primelor baterii litiu-ion, până la aproximativ 400 Wh/l (180 Wh/kg) și 650 Wh/l (250 Wh/kg). Aceasta este realitatea actuală pe care se bazează majoritatea producătorilor pentru a propune noi modele de mașini electrice cu o autonomie destul de decentă, omologate în jur de 500 km NEDC (aproximativ 375 km WLTP).
Și de aici, ce altceva?
baterii de ioni de litiu cu nichel și cobalt au încă câțiva ani de experiență, printre altele, pentru că este necesar să scadă semnificativ din preț, astfel încât, pe lângă o autonomie moderată decentă, să putem vorbi despre mașini electrice accesibile. Acest lucru va dura ceva timp pentru a ajunge, vom vedea exact cât timp, deoarece există cei care vorbesc despre anul 2030, iar alții vorbesc despre 2023, dar în principiu ar trebui să ajungă, ar trebui să ajungă.
De aici intrăm încă în domeniul bateriilor sub investigație sau experimentare de laborator, deci trebuie să fim prudenți și să înțelegem că sunt baterii care pot sau nu să fie comercializate și nu poate fi specificată nici o dată exactă pentru sosirea lor.
Un nou tip de baterie cu litiu ar fi litiu și sulf. Încă folosește electrolit lichid, iar energia sa specifică ar putea depăși 350 Wh/kg. Mica problemă constă în faptul că trebuie să folosească și grafenul, o structură de carbon care, în ciuda promisiunii ocazionale ocazionale (în cele din urmă a realității îndoielnice), este încă dificil de produs pe scară largă și la un cost redus.
O altă evoluție importantă a bateriilor cu litiu ar fi trecerea de la ioni de litiu la litiu metalic, protejat împotriva coroziunii. Acest lucru promite, de exemplu, să tripleze capacitatea bateriilor de litiu de bază (deși ne bazăm din nou pe grafen). Poate că cea mai serioasă propunere este Licerion de la Sion Power, cu baterii cu o densitate de energie de până la 700 Wh/l (400 Wh/kg de energie specifică).
Sion power colaborează cu BASF în cercetare de câțiva ani și LG Chem a dobândit recent drepturile de fabricare și comercializare a celulelor și bateriilor la nivel industrial.