O desenvolvimento de baterias de tração com eletrólito de estado sólido agora é realizado não apenas por fabricantes de baterias e veículos elétricos, mas também por startups especializadas. Muitos deles prometem introduzir um novo tipo de bateria pronta para produção em massa nesta década, mas os especialistas estão céticos em relação a tais afirmações, acrescentando que atualmente não há um vencedor claro no mercado nesta área. Entretanto, estão a ser criadas soluções intermédias.
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Como explica o IEEE Spectrum, as baterias de estado semissólido que estão sendo desenvolvidas por algumas empresas, que usam um gel mais espesso à base de lítio como eletrólito em vez de soluções de sal de lítio, poderiam ser uma solução de transição viável até que tecnologias para produção em massa totalmente sólidas. baterias estaduais são desenvolvidas. As vantagens das baterias de estado semissólido incluem o uso de equipamentos já conhecidos e da maioria dos materiais conhecidos dos processos tecnológicos existentes para a produção de baterias de íon-lítio.
Baterias com eletrólito de estado semi-sólido proporcionam maior densidade de armazenamento de carga. Por exemplo, a chinesa WeLion, que já fornece aos veículos eléctricos Nio baterias de tracção adequadas, proporcionando-lhes uma autonomia de mais de 1000 km sem recarga em condições reais de funcionamento, afirma uma densidade de armazenamento de energia de 360 Wh/kg ao nível da célula. Depois de colocar essas células em uma caixa de bateria, a densidade cai para 260 Wh/kg, mas ainda é superior aos 160 Wh/kg que são alcançáveis para baterias de íons de lítio com eletrólito líquido clássico.
Steve Martin, professor de ciência dos materiais na Universidade de Iowa, acredita que atualmente é impossível prever a capacidade de qualquer tecnologia ou país específico dominar o mercado mundial no futuro. Existem muitos tipos diferentes de baterias de tração eletrolítica de estado sólido em desenvolvimento, mas nenhuma delas oferece uma vantagem tecnológica convincente neste estágio.
As vantagens das baterias de estado sólido incluem maior densidade de armazenamento de carga, menor peso, maior vida útil, capacidade de aceitar carga mais rapidamente, bem como um maior nível de segurança contra incêndio. Ao mesmo tempo, para confirmar estas vantagens, é necessário não só desenvolver tecnologias para a produção em massa dessas baterias quase do zero, mas também realizar longos e extensos testes para garantir a sua segurança. Alguns dos protótipos dessas baterias utilizam elementos de vidro em sua composição, e não é fato que em condições de vibração constante tenham um bom desempenho durante toda a vida útil do veículo elétrico, sem falar no risco de danos em caso de acidente.
SSDs japoneses
Os fabricantes de automóveis japoneses, liderados pela Toyota, preferem desenvolver eles próprios baterias de estado sólido, com o maior fornecedor mundial de automóveis de passageiros esperando colocar as baterias adequadas no mercado já em 2027. Eles devem fornecer autonomia de até 1.200 km sem recarga. As montadoras ocidentais estão de olho nas atividades de startups especializadas. A QuantumScape, uma empresa apoiada pela Volkswagen, está desenvolvendo baterias de metal de lítio em estado sólido que visam fornecer densidades de armazenamento de carga de cerca de 400 Wh/kg. Além disso, conseguem restaurar a carga de 10 a 80% em 15 minutos.
Ford e BMW estão interessadas nos desenvolvimentos da Solid Power, que cria baterias de estado sólido com eletrólito do tipo sulfeto. Baterias de lítio-cerâmica com eletrólito de óxido de estado sólido são criadas pela ProLogium Technology; a empresa espera começar a enviar produtos similares este ano e no futuro excederão a densidade de armazenamento de energia de 500 Wh/kg. Trabalhando com a Mercedes-Benz, a startup já abriu sua primeira fábrica de baterias de estado sólido em Taiwan.
Recorde-se que as baterias de tracção, que ainda representam uma parte significativa do custo de qualquer veículo eléctrico, mesmo no tipo LFP mais barato, não se popularizaram imediatamente, e a sua expansão foi grandemente facilitada pelo escalonamento dos volumes de produção pelas empresas chinesas. , o que ajudou a torná-los relativamente acessíveis. As baterias de estado sólido terão um longo e acidentado caminho antes da adoção adequada.