Η προώθηση των μπαταριών στερεάς κατάστασης στα ηλεκτρικά οχήματα (EV) κερδίζει έδαφος, με τις μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες να πραγματοποιούν σημαντικές επενδύσεις στην έρευνα και την ανάπτυξη. Αυτές οι μπαταρίες επόμενης γενιάς, οι οποίες χρησιμοποιούν στερεούς ηλεκτρολύτες αντί για υγρούς, υπόσχονται πλεονεκτήματα όπως αυξημένη ενεργειακή πυκνότητα, βελτιωμένη ασφάλεια και ταχύτερους χρόνους φόρτισης σε σύγκριση με τις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου. Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης έχουν, μάλιστα, από καιρό χαρακτηριστεί ως το «ιερό δισκοπότηρο» της βιώσιμης οδήγησης. Ωστόσο, ενώ η τεχνολογία υπόσχεται πολλά, οι αναλυτές είναι επιφυλακτικοί όσον αφορά το χρονοδιάγραμμα εμπορικής αξιοποίησής της.

Η Toyota βρίσκεται στην πρώτη γραμμή αυτής της κίνησης, στοχεύοντας να ξεκινήσει τη μαζική παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης μεταξύ 2027 και 2028. Η εταιρεία έχει κάνει βήματα προόδου στην ενίσχυση της ανθεκτικότητας των μπαταριών της, προβλέποντας αυτονομία 1.000 χιλιομέτρων (621 μίλια) και χρόνο φόρτισης μόλις 10 λεπτών. Παρομοίως, η Nissan σχεδιάζει να λανσάρει τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης για τα EVs μέχρι τις αρχές του 2029 και η Mercedes-Benz, σε συνεργασία με την αμερικανική startup Factorial, εργάζεται για την παραγωγή μπαταριών στερεάς κατάστασης μέχρι το τέλος της δεκαετίας. Η Factorial έχει επίσης εξασφαλίσει συνεργασίες με αρκετές άλλες αυτοκινητοβιομηχανίες, όπως η Stellantis, η Hyundai και η Kia, σύμφωνα με δημοσίευμα στο CNBC.

Επί του παρόντος, η μέση εμβέλεια των ηλεκτρικών οχημάτων στις ΗΠΑ είναι σχεδόν 483 χιλιόμετρα (300 μίλια) και οι χρόνοι φόρτισης μπορεί να διαφέρουν σημαντικά, από 20 λεπτά έως αρκετές ώρες. Αναλυτές, όπως ο Max Reid από την Wood Mackenzie, επισημαίνουν τα πολλά υποσχόμενα χαρακτηριστικά των μπαταριών στερεάς κατάστασης, σημειώνοντας την ασφάλεια και την ενεργειακή πυκνότητά τους ως σημαντικά πλεονεκτήματα. Ωστόσο, η πορεία προς την ευρεία υιοθέτηση είναι γεμάτη προκλήσεις.

Ένα κρίσιμο μειονέκτημα των μπαταριών στερεάς κατάστασης είναι η τάση τους να διογκώνονται κατά τη φόρτιση, οδηγώντας σε υποβάθμιση με την πάροδο του χρόνου. Η Julia Poliscanova, από την ομάδα εκστρατείας Transport & Environment, εξέφρασε την ανησυχία της για την έλλειψη προόδου από τα πιλοτικά έργα προς την εμπορική αξιοποίηση. Παρά τον αρχικό ενθουσιασμό, η συναίνεση μεταξύ των στελεχών της βιομηχανίας παραμένει ότι η πλήρης εμπορευματοποίηση απέχει ακόμη πέντε έως επτά χρόνια.

Η πρόοδος και οι αμφιβολίες για τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης

Με τις συνεχείς βελτιώσεις στην τεχνολογία ιόντων λιθίου, η οποία παρουσιάζει σταθερά καλύτερη αποδοτικότητα κόστους και βελτίωση των επιδόσεων, υπάρχει σκεπτικισμός όσον αφορά την ελκυστικότητα της επένδυσης σε μεγάλο βαθμό στην τεχνολογία στερεάς κατάστασης σε αυτό το στάδιο. Αυτό έχει οδηγήσει ορισμένους αναλυτές να εξετάσουν μια εναλλακτική λύση: μπαταρίες ημι-στερεάς κατάστασης. Αυτές οι υβριδικές μπαταρίες συνδυάζουν στερεούς και υγρούς ηλεκτρολύτες και θεωρούνται από ορισμένους ως μια μεταβατική τεχνολογία που θα μπορούσε να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ των συμβατικών λύσεων ιόντων λιθίου και στερεάς κατάστασης.

Ο Reid υπογραμμίζει ότι οι μπαταρίες ημι-στερεάς κατάστασης έχουν ήδη εμπορευματοποιηθεί σημαντικά στην Κίνα, με επικεφαλής μεγάλους παίκτες όπως η CATL, η οποία είναι ένας από τους μεγαλύτερους κατασκευαστές μπαταριών στον κόσμο. Εταιρείες όπως η WeLion, η Qingtao Energy και η Ganfeng Lithium αναπτύσσουν επίσης ενεργά αυτή την τεχνολογία. Η Nio, κινεζική κατασκευάστρια εταιρεία EV, έχει εμπορευματοποιήσει με επιτυχία μπαταρίες ημι-στερεάς κατάστασης 150 κιλοβατώρων με εμβέλεια έως και 1.000 χιλιόμετρα, αναδεικνύοντας τις δυνατότητες αυτής της υβριδικής προσέγγισης.

Η Poliscanova σημειώνει την πρόοδο που σημειώνεται στην Κίνα όσον αφορά τις μπαταρίες ημι-στερεάς κατάστασης, αποδίδοντάς την στην κουλτούρα καινοτομίας και στις εξελίξεις χαμηλότερου κόστους που είναι ελκυστικές για τους κατασκευαστές αυτοκινήτων. Με την τεχνολογία ιόντων λιθίου να ανταποκρίνεται ήδη στις ανάγκες απόδοσης της αγοράς αυτοκινήτων -όπου οι αποστάσεις των 600 έως 800 χιλιομέτρων θεωρούνται γενικά επαρκείς- η ώθηση για πλήρη μετάβαση στην τεχνολογία στερεάς κατάστασης μπορεί να μην είναι τόσο πιεστική όσο πιστεύαμε κάποτε.

Παρά τις εξελίξεις αυτές, δεν είναι όλοι πεπεισμένοι ότι η βιομηχανία θα στραφεί σύντομα σε μπαταρίες ημιστερεάς κατάστασης. Ο Michael Widmer, επικεφαλής έρευνας μετάλλων στην Bank of America Global Research, υποστηρίζει ότι οι μπαταρίες λιθίου θα παραμείνουν η κυρίαρχη τεχνολογία στον χώρο των ηλεκτρικών οχημάτων για τα επόμενα πέντε έως δέκα χρόνια. Υποστηρίζει ότι, αν και οι εξελίξεις στην τεχνολογία των μπαταριών είναι ζωτικής σημασίας, η σημερινή εξάρτηση από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου θα παραμείνει ως ο βασικός πυλώνας της ενέργειας των EV.

Ενώ οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης υπόσχονται πολλά για το μέλλον των ηλεκτρικών οχημάτων, παραμένουν σημαντικά εμπόδια πριν από την ευρεία υιοθέτησή τους. Μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες όπως η Toyota, η Nissan και η Mercedes-Benz επενδύουν σημαντικά σε αυτή την τεχνολογία, αλλά οι αναλυτές προειδοποιούν ότι η εμπορευματοποίηση μπορεί να απέχει ακόμη χρόνια. Εν τω μεταξύ, οι μπαταρίες ημι-στερεάς κατάστασης παρουσιάζουν μια πιθανή εναλλακτική λύση, με το αυξανόμενο ενδιαφέρον των Κινέζων κατασκευαστών να πρωτοστατεί στην ανάπτυξη και την εφαρμογή τους. Καθώς η αγορά εξελίσσεται, οι συνεχιζόμενες βελτιώσεις της τεχνολογίας ιόντων λιθίου εξακολουθούν να αποτελούν πρόκληση για την επείγουσα μετάβαση σε λύσεις στερεάς κατάστασης.

Διαβάστε ακόμη