L'esperto di veicoli elettrici Sandy Munro: batterie allo stato solido "il bacio della morte" per le auto a gas

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"Teardown Titan" Sandy Munro è diventato virale per aver criticato alcuni aspetti delle prime Tesla che aveva demolito, e alcune di queste critiche potrebbero potenzialmente aiutare a ispirare le gigacasting in uso oggi. Più recentemente non ha nascosto la sua ammirazione per la tecnologia delle batterie e degli inverter di Tesla, soprattutto se paragonata alla miriade di altri veicoli elettrici che la sua azienda ha smontato per essere analizzati. Sandy ha recentemente condiviso i suoi pensieri sullo stato delle industrie dei veicoli elettrici e della tecnologia delle batterie con i partecipanti al SAE World Congress 2023, e il nostro capo nerd dell'ufficio di Detroit era lì a prendere appunti.

Munro & Associates ha analizzato tutti i pacchi batterie agli ioni di litio presenti oggi sul mercato e dichiara i 4680 i migliori della razza attuale. Sulla base dei brevetti acquistati da Tesla dalla startup canadese Springpower (per 3 dollari!), la loro chimica rimane NMC con un anodo di grafite, ma un nuovo processo di produzione di elettrodi secchi ha contribuito a ridurre l'impronta di produzione a un terzo.

Rispetto alle 2170 celle che sostituisce, racchiude sei volte la potenza, cinque volte l'energia e aumenta la portata del 16%.

L'elettrolito della batteria Tesla 4680 non è classificato come stato solido, ma potrebbe sorprenderti (come è successo a noi) che le batterie allo stato solido siano presenti nei veicoli di produzione da qualche tempo. Non emozionarti. Blue Solutions e Bolloré di Quebec Hydro hanno unito i loro 1.700 brevetti di batterie ai polimeri di litio-metallo per formare una società denominata LMP per commercializzare batterie completamente allo stato solido. Il problema è che il loro design attuale funziona a 176 gradi F, quindi sono attualmente utilizzati solo in attrezzature per carichi pesanti come gli autobus.

Solid Energy Solutions è al lavoro su una batteria al litio metallico con un catodo simile alle batterie odierne, ma un anodo con litio metallico secco fissato al rame o, per la massima leggerezza, una rete di titanio che produce una densità di energia gravimetrica superiore. Sakuu ha anche dimostrato un processo di produzione di stampa 3D per batterie al litio metallico a stato solido. E QuantumScape dichiara fino a 400 Wh/kg con il suo design a stato solido.

Ford, Mercedes, Toyota e VW scommettono tutte molto su queste batterie allo stato solido a temperatura ambiente. Sono difficili da espandere per la produzione (Sandy lo paragona al "tentare di incollare insieme le patatine con del nastro bidirezionale"), ma si caricano più velocemente, non sono infiammabili, vantano una densità di energia da 2 a 8 volte superiore e in genere richiedono nessun materiale tossico.

Tutto ciò ha portato Munro a dichiarare: "Quando queste batterie saranno in produzione, non ci sarà alcun confronto tra la tecnologia attuale o qualsiasi cosa basata sul petrolio: [lo stato solido] è il bacio della morte per benzina e diesel".

Il sodio è molto più abbondante del litio, quindi le batterie agli ioni di sodio sono sicuramente interessanti dal punto di vista della linea di alimentazione. Secondo quanto riferito, il gruppo cinese JAC è andato sul mercato con un pacchetto del genere nella sua compatta Sehol E10X, utilizzando batterie fornite da HiNa Battery Technologies, una startup nata appena nel 2017, e il colosso cinese delle batterie Contemporary Amperex Technology Co. (CATL) ha annunciato che sta lavorando con Chery sviluppare un pacco batterie al sodio per utilitarie a basso costo.

Ciò illustra un altro punto sottolineato da Munro in tutto il corso: i cinesi sono eccezionalmente motivati, accorciano i tempi di sviluppo, i processi di approvazione, ecc. "Tutti vogliono lavorare. Tutti vogliono essere imprenditori e tutti vogliono essere milionari, qualcosa che avevamo qui negli Stati Uniti."

CATL ha annunciato una rivoluzionaria batteria "a stato semi-solido" a materia condensata con una densità di energia di 500 Wh/kg, adatta per aerei passeggeri elettrici (confrontare con i 186 Wh/kg del pacchetto Plaid Tesla Model S leader della categoria).

Secondo quanto riferito, Amprius ha convalidato una batteria con anodo di silicio da 504 Wh/kg per il progetto Airbus Zephyr. Il suo trucco è quello di legare nanofili di litio a una base di silicio senza colla: li inseriscono semplicemente con la forza. Ovviamente, queste batterie hanno un prezzo per aerei a 70.000 piedi di altitudine, ma forse con il tempo e l’esperienza nella produzione la tecnologia troverà la sua strada sulla terra.