Schlüsselvorschuss in Festkörperbatterien

Am Mittwoch, den 25. Juni, hat Quantumscape angekündigt, einen neuen Herstellungsprozess zu entwickeln, der die Produktion seines Keramikmaterials für den festen Elektrolyten bis zu 10 Mal beschleunigt .

Dieser Fortschritt ist aus mehreren Gründen von entscheidender Bedeutung:

• Kommerzielle Lebensfähigkeit: Einer der größten Hindernisse für die massive Ankunft von Festkörperbatterien war die Schwierigkeit und Langsamkeit seiner Produktion. Ein 10 -mal schnellerer Prozess bringt dieser Technologie einen riesigen Schritt zur Serienherstellung.
• Größere Leistung: Festkörperbatterien versprechen, das Elektrofahrzeug zu revolutionieren, indem sie eine größere Energiedichte (mehr Autonomie in weniger Platz), ultra -vergrößerte Lastzeiten und vor allem ein Sicherheitsniveau höher als das von aktuellen Lithium -Ionen -Batterien anbieten, da sie einen brennbaren Flüssigelektrolyten beseitigen.
• Kostensenkung: Die Beschleunigung der Produktion ist wichtig, um die Kosten zu senken und mit aktuellen Batterietechnologien konkurrieren zu können.

Dieser Fortschritt der Quantumscape, an dem Riesen wie die Volkswagen Group teilnehmen, ist eine der vielversprechendsten Nachrichten des Jahres für die zukünftige Generation von Elektroautos.

Was ist eine Festkörperbatterie?

Um die Größe der Nachrichten zu verstehen, müssen Sie zunächst wissen, was eine Festkörperbatterie von denen unterscheidet, die von aktuellen Elektroautos (Lithiumionen) verwendet werden.

Eine herkömmliche Lithium -Ion -Batterie hat drei Hauptkomponenten: eine Anode (negativer Pol), eine Kathode (positiver Pol) und ein flüssiges Elektrolyt , der sie trennt. Dieser Elektrolyt ist derjenige, der den Ionenfluss zwischen beiden Polen erzeugt, um Strom zu erzeugen. Das Problem ist, dass diese Flüssigkeit brennbar ist, auf hohe Temperaturen und einer der Hauptfaktoren, die die Lastgeschwindigkeit und die Energiedichte begrenzen.

Eine Festkörperbatterie ersetzt, wie der Name schon sagt, diesen flüssigen Elektrolyt durch festes Material . Bei Quantumscape ist dieses Material ein innovatives flexibles Keramikblatt . Diese scheinbar einfache Veränderung verändert alles.

Das Problem: die Flaschenproduktion

Bisher bestand der "Heilige Gral" bereits die größte Herausforderung der Festkörperbatterien, diesen festen Keramikabscheider herzustellen. Der Prozess war extrem langsam und komplex, ähnlich wie beim Kochen von Keramikstücken in einem Ofen, ein Prozess, der ganze Tage dauern konnte.

Stellen Sie sich vor, Millionen von Elektroautos zu produzieren, wenn das grundlegendste Stück seiner Batterie Tage dauert, um "zu backen". Es war ein Engpass, der die Massenproduktion verunreinbar machte und die Kosten durch die Wolken hielt.

Die Quantencape -Lösung: ein "Mikrowellenofen" für Batterien

Der Fortschritt, der diese Woche von QuantumScape angekündigt hat, greift dieses Problem direkt an. neues Hochgeschwindigkeitsofenheizungssystem entwickelt und patentiert . Obwohl die technischen Details industrielle Geheimnisse sind, wäre die einfachste Analogie, den alten Prozess mit einem traditionellen und neuen Ofen mit einem leistungsstarken Industrie -Mikrowellenofen zu vergleichen.

Diese neue Methode beschleunigt den Kochprozess des Keramikblatts um das 10 -fache . Was Tage zuvor gedauert hat, kann jetzt in einem Bruchteil dieser Zeit erledigt werden, wodurch das Haupthindernis beseitigt wurde, das die Produktion des Kletterns verhinderte. Dies ermöglicht es, die Trennblätter kontinuierlich und eine Geschwindigkeit herzustellen, die mit den Anforderungen der Automobilindustrie kompatibel ist.

Welche konkreten Vorteile bietet diese Technologie?

1. Mehr Autonomie (größere Energiedichte): Durch die Beseitigung von "inerten" Komponenten des flüssigen Elektrolyten kann viel mehr Energie im selben Raum gespeichert werden. Dies führt zu Autonien mit Autonomien, die 800 oder sogar 1.000 Kilometer mit einer einzigen Last überschreiten könnten, wodurch "Autonomieangst" beseitigt wird.
2. Ultra -Gradlasten: Der feste Trennzeichen ist viel stabiler und ermöglicht einen schnelleren und sicheren und sicheren Ionenfluss. Quantumscape hat in seinen Prototypen gezeigt, dass seine Zellen in weniger als 15 Minuten von 10% bis 80% . Es wäre eine Wartezeit, die dem Wiederholungsbenzin sehr ähnlich wäre.
3. Radisch überlegene Sicherheit: Dies ist einer der wichtigsten Punkte. Wenn kein brennbarer flüssiger Elektrolyt ist, wird das Risiko eines Batteriefeuers, selbst bei Unfall oder Bohrungen, drastisch reduziert. Dies ermöglicht die Vereinfachung der komplexen und schweren Kühl- und Schutzsysteme, die die Strombatterien umgeben.
4. Mehr Nutzungsdauer: Festkörperbatterien verschlechtern sich viel langsamer. mehr als 1.000 Lastzyklen mehr als 95% ihrer Anfangskapazität beibehalten , was mehr als 800.000 Kilometern entspricht. Das Auto würde vor der Batterie veraltet sein.

Was fehlt es, sie auf der Straße zu sehen?

Obwohl dieser Vormarsch in der Produktion ein riesiger Schritt ist, gibt es immer noch Herausforderungen:

• Industrieaufstieg: Eine Sache ist, den Prozess in einem Labor oder Pilotanlage zu beschleunigen, und eine andere ist es, ihn in einer Massenskala in einer Gigafaktorin umzusetzen. Dies wird der nächste große Schritt sein.
• Endkosten: Trotz der Verbesserung bleiben die Produktionskosten höher als die von Lithium -Ion -Batterien. Das Ziel ist, dass die Massenproduktion diese Kosten senkt, bis sie sie wettbewerbsfähig machen.
• Integration in das Fahrzeug: Hersteller wie ihr Hauptpartner Volkswagen müssen das Design ihrer Plattformen anpassen, um diese neuen Batteriepakete zu integrieren und alle ihre Vorteile zu nutzen.

Zusammenfassend hat Quantumscape die Festkörperbatterie nicht "erfunden", aber es scheint den Schlüssel für die Massenherstellung . gegen Ende dieses Jahrzehnts die ersten mit dieser Technologie ausgestatteten Fahrzeuge mit hoher Hochzeit sehen und den Beginn der wahren zweiten Generation des Elektroautos markieren.