תעשיות הרכב ואגירת האנרגיה מאיצות את התקדמותן לעבר סוללות מצב מוצקעם הכרזות הנעות בין בריתות אסטרטגיות ועד אבות טיפוס מוכנים לאימות. באירופה, שבה אספקה ותחרותיות תעשייתית הן המפתח, מהלכים אלה מסמנים נקודת מפנה עבור הדור הבא של כלי רכב חשמליים.
בינתיים, יצרנים גדולים מתכננים לוחות זמנים לפריסה שמתכנסים בעיקר בסוף העשור, ככל שתהליכי הייצור עוברים שיפור והתקדמות נעשית ב... צפיפות אנרגיהבטיחות ועלויותהמסר המשותף ברור: הטכנולוגיה מתבגרת ונכנסת לשלב אימות עם כוונה לייצור בקנה מידה גדול.
מה מציעות סוללות מצב מוצק?
מול ה תאי ליתיום-יון קונבנציונלייםרכיבי ASSB מחליפים את האלקטרוליט הנוזלי באלקטרוליט מוצק, עם יתרונות ב... יציבות תרמיתהתוצאה היא פחות פירוק ואפשרות לשלב חומרים בעלי ביצועים גבוהים עבור האנודה והקתודה. התוצאה מצביעה על יותר אנרגיה באותו נפח וניצול יעיל יותר של המקום ברכב.
מספר התפתחויות אחרונות מדווחות על עד להכפיל את צפיפות האנרגיה לנפח וקבילות גבוהה יותר לעוצמת טעינה, עם זמני טעינה משוערים קצרים בכשליש מהסטנדרטים הנוכחיים. שיפורים אלה, אם יאושרו בייצור, יאפשרו טווח הגעה ארוך יותר או חבילת סוללות קטנה יותר מבלי להתפשר על הביצועים.
יתר על כן, השימוש בתהליכים כגון אלקטרודה יבשה היא מבטיחה לקצץ שלבים יקרים ודורשים אנרגיה רבה על ידי ביטול ייבוש ממס בייצור. האתגר טמון בהשגת אחידות וחזרתיות בקנה מידה גדול, דרישה חיונית להומולוגיית רכב.
- צפיפות אנרגיה גבוהה יותר ו פוטנציאל לאוטונומיה גבוה יותר.
- ביצועים תרמיים משופרים ו סיכון נמוך נוכח אירועים קריטיים.
- אפשרות טעינה מהירה יותר עם פחות לחץ על התא.
- תהליכי ייצור חדשים (למשל, אלקטרודה יבשה) עם יעילות פוטנציאלי.
לוח שנה ושיתופי פעולה מרכזיים
באירופה, BMW עשתה צעד משמעותי על ידי שיתוף פעולה עם סמסונג SDI וסוליד פאוור להעריך תאי מצב מוצק עם אלקטרוליט שפותח על ידי האחרון. התוכנית כוללת ייצור תאים בסביבה בקנה מידה גדול ואימות שלהם בכלי הערכה מהדור הבא, במטרה למסחור שלהם אם יעמדו בדרישות המוסכמות.
שיתוף פעולה זה משלב את תאי הפריזמה ASSB של Samsung SDI עם המומחיות של Solid Power באלקטרוליטים מוצקים, בעוד ש-BMW מטפלת במודולים ובמארזים. למרות שהמותג הבווארי נע לעבר ארכיטקטורות של תא לחבילה ללא מודולים בסוג הרכבים החשמליים החדש שלה, שיתוף הפעולה הנוכחי מתמקד במודולים וחבילות כדי להאיץ את הבדיקות וההשוואות.
ניסאן, מצידה, טוענת כי אבות הטיפוס שלה עמדו ביעדי הביצועים הפנימיים: צפיפות אנרגיה כפולה ועוצמת טעינה גדולה יותר, אשר בפועל יתורגמה לטווח גדול יותר וטעינה מהירה יותר. החברה כבר מפעילה קו פיילוט ביוקוהמה ומקיימת את מפת הדרכים שלה לייצור המוני החל משנת הכספים 2028, עם יעד עלויות באזור של 75 דולר לקוט"ש.
כדי להשיג זאת, ניסאן משתפת פעולה עם החברה האמריקאית LiCAP ב... אלקטרודות יבשותזהו מרכיב קריטי להגדלת הייצור. האתגר כעת הוא לייצב תהליכים, להבטיח את איכות האלקטרודות בפורמט גדול ולהבטיח חזרתיות במחזורים תעשייתיים - צעדים חיוניים לפני המעבר לכמויות סדרתיות.
מיפן מגיעות גם תוכניות של טויוטה, שמתכוונת להציג את טכנולוגיית המצב המוצק בתחילה בדגם בעל ביצועים גבוהים, עם טווח מטרה של עד 1.200 ק"מלמרות שהפופולריות תגיע מאוחר יותר, שילוב טכני בפלטפורמות חשמליות קיימות יסלול את הדרך לפריסה שלה בטווחים רחבים יותר לאורך זמן.
בסין, קבוצת צ'רי (חברת האם של OMODA, JAECOO ו-LEPAS) הכריזה על מודול מצב מוצק של 600 Wh / kgעם טענות לטווח נסיעה של 1.300 עד 1.500 ק"מ לטעינה ומבחני בטיחות שעברו כנגד פנצ'רים ללא הצתה או עשן, החברה צופה את תחילת הפריסה המסחרית שלה בשנת 2027, מה שיגביר את התחרות העולמית להיות הראשונה בשוק.
השפעה באירופה ובספרד
עבור השוק האירופי, שבו שרשרת הערך של BMW וספקים כמו [לא ברור] ממלאים תפקיד מרכזי סמסונג SDIאימות ה-ASSB ייצג קפיצת מדרגה בטווח, טעינה ואריזה, עם השפעה ישירה על התחרותיות של כלי רכב חשמליים המיוצרים באזור. זהו גם אסטרטגי להפחתת התלות באספקה חיונית.
מבחינה סביבתית, מחלקת התחבורה והסביבה (T&E) מציינת כי סוללות אלו יכולות להפחית משמעותית טביעת רגל פחמנית הודות לצפיפות הגבוהה יותר ולדרישות החומר הנמוכות יותר לקוט"ש. ההשפעה הייתה גדולה אף יותר אם חומרי הגלם היו מגיעים ממקורות בעלי השפעה סביבתית פחותה, כגון הפקת ליתיום מתמלחות גיאותרמיות בהשוואה לשיטות קונבנציונליות.
המירוץ הוא גלובלי: בארה"ב, חלק מהיזמים עובדים עם יעדי קיבולת תעשייתית ראשוניים, ובאסיה, ההכרזות מתרבות. קווי טייס ולוחות זמנים של ייצור. אירופה ממצבת את עצמה עם פרויקטים משלה ובריתות טכנולוגיות כדי להימנע מפספס את הסירה בדור הבא של סוללות.
אתגרי ייצור ועלויות
המעבר מאבות טיפוס לייצור המוני תלוי בשליטה בממשקים אלקטרודה מוצקהכדי לשלוט במיקרו-מבנה של האלקטרודה היבשה ולשמור על תפוקות גבוהות באיכות עקבית. כל שלב בתהליך חייב להיות ניתן לחזרה, למעקב ותואם לתקני הרכב.
מבחינת עלויות, היעדים סביב 75 דולר לקוט"ש הם קבעו אמת מידה להרחבת הגישה לרכבים חשמליים בעלי טווח ארוך וטעינה מהירה יותר. השגתם דורשת שיפורים בו-זמניים בחומרים, בתהליכים ובמדרגיות, כמו גם שרשראות אספקה גמישות ומגוונות.
אם אימות ביצועים, בטיחות ועמידות יתכנסו עם בגרות תעשייתית, סוללות מצב מוצק יהיו מוכנות לעבור מהמעבדה לכביש בתוך לוחות הזמנים שהיצרנים עובדים איתם, עם השפעה מוחשית על... השוק האירופי ובמטרות האקלים של היבשת.
