Elektriske biler kan ta neste store skritt med Solid Power's batterier

Det er en spennende tid for solid state batterier. BMW annonserte i forrige måned at det har gått sammen med Colorado-basert batteriutvikler Solid Power, som kunne se bilprodusenten dike flytende elektrolyt-litiumionceller fra yesteryear til fordel for et solid alternativ som er sikrere, høyere energi og enklere.

"Jeg vil ikke sitte her og hevde at alle de tekniske utfordringene er løst," forteller Doug Campbell, konsernsjef for Solid Power. Omvendt. "Det er en tillitserklæring i at noen av de grunnleggende historiske bekymringene for solid state, jeg tror dette er en refleksjon om at disse har blitt løst, i hvert fall fra et synlig synspunkt."

Langt spioneringen som et drømalternativ til nåværende batterier, anslås det at solid state-batterier kan lagre dobbelt så mye energi. I tilfelle av den andre generasjonen Tesla Roadster, kan det bidra til å fordoble 620-miles rekkevidde fra sitt 200 kilowatt-timers batteri.

Det er ikke urimelig å tro at Tesla kunne adoptere cellene, enten: Elon Musk refererte til "det viktigste batteriet gjennombrudd på en stund" som "kunne bli gjort til jobb" i en invitasjonsanrop fra august 2017. Los Angeles til Seattle på en enkelt kostnad, noen?

Men det er ikke så enkelt som det lyder å bytte ut eksisterende materialer til nye. SolidEnergy, et selskap som spunnet ut av MIT i 2012, endte med å bruke en kombinasjon av faste og flytende elektrolytter for å opprettholde de samme nivåene av konduktivitet samtidig som den økte kapasiteten. Sakti3, et datterselskap av Dyson, gjorde et gjennombrudd i fjor da det jobbet med en tynnfilmavsetningsprosess for å stoppe elektrodene ved å røre.

Solid Power, som bruker "proprietære uorganiske materialer", har et fungerende fem ampere-timers batteri i laboratoriet. Det er omtrent dobbelt så stort som et vanlig smarttelefonbatteri, og selskapet mener at mindre batterier kan nå noen næringer innen de neste tre til fem årene. Fordi prosessen bruker mange av materialene og prosessene i klassiske litiumionbatterier, er Campbell sikker på at disse cellene vil tilby tilsvarende kostnad per kilowatt effektivitetsbesparelser funnet i nåværende batterier.

En av de største hindringene i å få denne drømmebilen på veiene er kvalifikasjonsprosessen. Det betyr å få produksjonen til å skalere, passere gjennom regulatoriske hindringer, og sikre at teknologien er trygg for veier. På grunn av dette tror Campbell at vi vil kunne kjøre en solid state-batteribil de neste fem til ti årene fra nå. Alt før det er urealistisk.

"Jeg vet Toyota har vært involvert i dette rommet i svært lang tid, og de har mange ressurser, sier Campbell. "Jeg kan si bare gjennom samspillet jeg har hatt med Toyota-partnere, jeg uttaler at de ikke er lenger enn vi er, men jeg driver ikke med noen privilegert informasjon."

En annen stor hindring er oppladningstid. Mens Tesla toutes oppladningstider på halvtimes fra sine 120 kilowatt-ladestasjoner, er det en hastighet som tar bompen på batteriet.

"I forhold til litium-ion, er det fortsatt begrenset på ladehastighet," sier Campbell.

Det kommer til å være vanskelig å overtale folk til å sitte i timevis og vente på at bilen skal lade opp, spesielt hvis disse batteriene kommer inn på markedet etter år med elektrisk kjøretøy adopsjon. Ikke desto mindre ser fremtiden for alternative drivstoffbiler seg utroligt solid.