Η CATL, η κινεζική εταιρεία κατασκευής μπαταριών και τεχνολογίας που ειδικεύεται στην κατασκευή μπαταριών ιόντων λιθίου για ηλεκτρικά αυτοκίνητα και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, ανακοίνωσε πως εργάζεται πάνω σε ένα skateboard σασί, που υπόσχεται αυτονομία άνω των 1.000 χιλιομέτρων ανά φόρτιση.
Το ονομάζει CIIC (CATL Integrated Intelligent Chassis) και ήδη έχει διεξάγει πετυχημένες δοκιμές, με ένα συμπαγές σεντάν της B κατηγορίας, πιθανότατα της Neta. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, που πραγματοποιήθηκε στη Κίνα, το αυτοκίνητο με μπαταρία 105 kWh κατάφερε αυτονομία 1.000 χλμ, κατανάλωση 10,5 kWh/100 χλμ, ενώ απόκτησε αυτονομία 300 χλμ με μόλις 5 λεπτά φόρτισης με χρήση ταχυφορτιστή. Η απόδοση της μπαταρίας ήταν 75%. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, στους -7 βαθμούς Κελσίου, η αυτονομία μειώθηκε κατά 30%.
Το CIIC skateboard σασί ενσωματώνει τη μπαταρία, τους ηλεκτροκινητήρες και όλα τα υπόλοιπα μέρη του ηλεκτρικού συνόλου, μειώνοντας το κόστος παραγωγής, το βάρος και τη κατανάλωση ενέργειας, μεγιστοποιώντας παράλληλα τον χώρο των επιβατών. Η CATL ανακοίνωσε επίσης ότι το CIIC ενσωματώνει συστήματα υψηλής και χαμηλής τάσης, συστήματα διεύθυνσης και πέδησης και τους ελεγκτές τομέα του πλαισίου και χρησιμοποιεί τεχνολογία CTC (cell-to-chassis).
Η Neta ανήκει στην Hozon Auto, η οποία υπέγραψε τον περασμένο Ιανουάριο συμφωνία με την CATL για να χρησιμοποιήσει το CIIC skateboard σασί της. Οι δύο εταιρίες συνεργάστηκαν για την ανάπτυξη της πλατφόρμας και ανακοίνωσαν ότι το πρώτο μοντέλο που θα βασίζεται στη CIIC πλατφόρμα θα κυκλοφορήσει το τρίτο τρίμηνο του 2024. Η CIIC υποτίθεται ότι θα φέρει υψηλό επίπεδο ενοποίησης μεταξύ του αυτοκινήτου και του πλαισίου, μειώνοντας το κόστος και τον συνολικό κύκλο ανάπτυξης.
Η Zeekr από τη μεριά της, μια εταιρία που ανήκει στον όμιλο της Geely, παρουσίασε μια νέα LFP μπαταρία, τεχνολογίας 800V, που φορτίζει από το 10% έως το 80% της χωρητικότητα της σε μόλις 15 λεπτά φόρτισης με χρήση ταχυφορτιστή 500 kW, αποκτώντας αυτονομία 500 χιλιομέτρων.
Το πρώτο μοντέλο που θα εξοπλιστεί με αυτή τη νέα μπαταρία θα είναι το Zeekr 007, με την εταιρία να υπερηφανεύεται πως η μπαταρία θέτει νέα πρότυπα στη χρήση όγκου, στη μέτρηση δηλαδή που δείχνει πόσο αποτελεσματικά χρησιμοποιεί τον χώρο της μια μπαταρία για αποθήκευση ενέργειας.
Εξαιτίας της “σάντουιτς” δομής της, η οποία χαρακτηρίζεται από τους πολύ λεπτούς διαχωριστές μεταξύ καθεμιάς από τις μονάδες κυψέλης, η μπαταρία πετυχαίνει ποσοστό χρήσης όγκου 83,7%, σημαντικά χαμηλότερο ποσοστό από το 72% της μπαταρίας NMC (νικελίου-μαγγανίου-κοβαλτίου) της CATL.
Παρά την υψηλή πυκνότητά, η Zeekr υποστηρίζει πως η νέα μπαταρία της είναι πολύ ασφαλής και ανθεκτική στη φωτιά, όπως έδειξαν οι δοκιμές ασφαλείας που διεξήχθησαν από το Εθνικό Κέντρο Επιθεώρησης και Δοκιμών Ποιότητας Μηχανοκίνητων Οχημάτων στην Κίνα. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών η μπαταρία δεν πήρε φωτιά ούτε εξερράγη μετά από 240 δευτερόλεπτα παρατεταμένης έκθεσης σε φωτιά, σε θερμοκρασία 700 βαθμών Κελσίου.
Με την ανάπτυξη και την παραγωγή των δικών της μπαταριών, η Zeekr στοχεύει να μειώσει την εξάρτησή της από εξωτερικούς προμηθευτές και να μειώσει το κόστος παραγωγής των ηλεκτρικών αυτοκινήτων της, ώστε να γίνουν πιο ανταγωνιστικά.
Η παραγωγή της συγκεκριμένης μπαταρίας θα γίνεται στο εργοστάσιο της Geely στη πόλη Quzhou στην επαρχία Zhejiang. Η μπαταρία αναμένεται να χρησιμοποιηθεί και από άλλες εταιρίες που βρίσκονται κάτω από την ομπρέλα της Geely, όπως η Volvo, η Polestar, η Lotus, η Smart, η Proton και η Geometry.
Άνοδοι πυριτίου υπόσχονται χρόνους φόρτισης 10 λεπτών
Η Panasonic προχωρά σε συνεργασία με την Sila Nanotechnologies, μια εταιρεία με έδρα την Καλιφόρνια, προκειμένου να βελτιώσουν τα ανόδια των μπαταριών ιόντων λιθίου για ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Η Sila Nanotechnologies έχει αναπτύξει έναν νέο τρόπο για να κατασκευάζει μπαταρίες ιόντων λιθίου, χρησιμοποιώντας ανόδους πυριτίου, που θα μπορούσαν να αυξήσουν την εμβέλεια των ηλεκτρικών αυτοκινήτων έως και 40%, αλλά και να μειώσουν δραστικά τους χρόνους φόρτισης.
Οι δύο εταιρίες στοχεύουν να δημιουργήσουν μπαταρία που θα χαρίζει αυτονομία άνω των 800 χιλιομέτρων και γρήγορη φόρτιση 10 λεπτών, χρησιμοποιώντας την τεχνολογία σκόνης πυριτίου “Titan” της Sila.
Οι μπαταρίες ανόδου πυριτίου αντικαθιστούν την άνοδο γραφίτη μιας μπαταρίας ιόντων λιθίου με πυρίτιο. Από τότε που εφευρέθηκαν οι μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι άνοδοι κατασκευάζονται από γραφίτη. Η άνοδος της μπαταρίας χρησιμεύει ως δεξαμενή για τα ιόντα λιθίου. Όταν η μπαταρία φορτίζεται, τα ιόντα γεμίζουν τα κενά μεταξύ των στρωμάτων γραφίτη. Όταν η μπαταρία αποφορτιστεί, τα ιόντα ρέουν προς την άλλη πλευρά της μπαταρίας, που ονομάζεται κάθοδος. Οι πιο πρόσφατες εξελίξεις στη χημεία των μπαταριών έχουν επιτευχθεί στην πλευρά της καθόδου.
Η τεχνολογία σκόνης ανόδου πυριτίου της Sila φέρει σωματίδια νανοδομημένου πυριτίου μεγέθους μικρομέτρων, που χρησιμεύουν ως αντικατάσταση του γραφίτη που χρησιμοποιείται ως υλικό ανόδου στις συμβατικές μπαταρίες ιόντων λιθίου. Η σκόνη πυριτίου έχει τη θεωρητική δυνατότητα να αποθηκεύσει περίπου 10 φορές περισσότερη ισχύ, αλλά στη πράξη οι άνοδοι με πυρίτιο τείνουν να διαστέλλονται, οδηγώντας σε ρωγμές στην επιφάνεια και μειωμένη απόδοση. Για να αντιμετωπίσει αυτό το πρόβλημα, η Sila λέει ότι η εταιρεία συνδυάζει το πυρίτιο με γραφίτη για να δημιουργήσει μια δομή ικανή να αντέχει τις ρωγμές.
Το πρόβλημα με το πυρίτιο είναι ότι επεκτείνεται τρεις φορές σε μέγεθος καθώς η μπαταρία γεμίζει με ιόντα λιθίου. Ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις πυριτίου, η διόγκωση μπορεί να υποβαθμίσει γρήγορα την μπαταρία. Οι μπαταρίες υψηλής τεχνολογίας σήμερα χρησιμοποιούν περίπου 5% πυρίτιο στο μείγμα.
Για να καταφέρει κάποιος να κατασκευάσει μπαταρίες με περισσότερη περιεκτικότητα σε πυρίτιο είναι να ανακαλύψει πώς να αποτρέψει τη διαστολή, ενθυλακώνοντας τα σωματίδια πυριτίου σε κάποιο είδος δεσμευτικής δομής. Η τεχνολογία της Sila βασίζεται σε ένα κρηπίδωμα που μοιάζει με ελβετικό τυρί, περιβάλλει το πυρίτιο και του επιτρέπει να επεκταθεί στους πόρους της δομής χωρίς να καταστρέψει το εξωτερικό κέλυφος.
Οι μικροσκοπικές κάψουλες της Sila περιορίζουν την επέκταση σε μόλις 6%, σύμφωνα με την εταιρεία, μια επέκταση ανάλογη με του γραφίτη. Μετά από 1.100 κύκλους φόρτισης, που ισοδυναμούν σε σχεδόν 600.000 χλμ, η μπαταρία διατηρεί το 80% της αρχικής της χωρητικότητας.
Διάβασε επίσης
Νέες τεχνολογίες μπαταριών υπόσχονται να αλλάξουν τα δεδομένα της ηλεκτροκίνησης
Σύμφωνα με τον CEO της Sila, Gene Berdichevsky, η τεχνολογία είναι μεταβλητή, επιτρέποντας στους κατασκευαστές μπαταριών να αντικαταστήσουν οπουδήποτε από 50 έως 100% του γραφίτη σε μια μπαταρία ιόντων λιθίου, με μια μπαταρία με ανόδους πυριτίου να μπορεί να προσφέρει έως και 40% μεγαλύτερη αυτονομία, αλλά και να μπορεί να φορτίζει από το 10% στο 80% σε μόλις 10 λεπτά.
Η Panasonic πιστεύει πως τα οφέλη που υπόσχονται οι άνοδοι πυριτίου θα μπορούσαν να βελτιώσουν την απόδοση των μπαταριών ιόντων λιθίου σε επίπεδα παρόμοια με αυτά των πολύ ακριβότερων μπαταριών στερεάς κατάστασης, ενώ επίσης μπορούν να ενσωματωθούν εύκολα στις υπάρχουσες διαδικασίες παραγωγής.
Το πυρίτιο είναι το δεύτερο πιο κοινό χημικό στοιχείο στον φλοιό της γης, μετά το οξυγόνο, καθιστώντας το άφθονα διαθέσιμο στους κατασκευαστές μπαταριών. Ο Berdichevsky υποστηρίζει ότι εστιάζοντας στην τεχνολογία μπαταριών επόμενης γενιάς όπως αυτή, οι παραγωγοί μπαταριών της Βόρειας Αμερικής θα μπορούσαν να ανταγωνιστούν τους Κινέζους κατασκευαστές που έχουν πρόσβαση σε φθηνό γραφίτη.
Η άνοδος πυριτίου είναι πραγματικά μια ευκαιρία για τις ΗΠΑ να πρωτοστατήσουν στην κατασκευή της τεχνολογίας μπαταριών επόμενης γενιάς αντί να παίζουν το παιχνίδι και να προσπαθούν να κάνουν τον γραφίτη όσο φθηνότερο μπορεί η Κίνα, κάτι που είναι ανόητο.
Αυτό θα βοηθήσει τις αυτοκινητοβιομηχανίες να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις προμήθειας που ορίζονται από τον νόμο για τη μείωση του πληθωρισμού, επιτρέποντας στα αυτοκίνητά τους να πληρούν τις προϋποθέσεις για φορολογικά κίνητρα έως και 7.500 δολάρια. Εν τω μεταξύ, η καθαρή ενέργεια που χρησιμοποιείται από τις εγκαταστάσεις παραγωγής της Sila στο Moses Lake, στην Ουάσιγκτον, θα τη βοηθήσει να καλύψει τις απαιτήσεις άνθρακα που ορίζονται από την Ευρωπαϊκή Ένωση.
Μέχρι το 2030, η Sila αναμένει ότι το ένα τρίτο των ηλεκτρικών οχημάτων στον κόσμο θα χρησιμοποιεί ανόδους με βάση το πυρίτιο. Μέχρι το 2035, όπως λέει χαρακτηριστικά, θα το κάνουν όλοι.