Nyheter om utvecklingen av en ny typ av batteri som inte har nackdelarna med litiumjonbatterier dyker upp nästan varje månad, men situationen på marknaden har inte förändrats på många år, eftersom nya produkter inte implementeras. Men den här gången är situationen en helt annan — Samsung har verkligen tagit ett stort steg framåt inom batteriteknik för elfordon. Dessutom talar vi inte om långsiktighet – på SNE Battery Day 2024-utställningen, som hölls i Seoul, tillkännagav företaget lanseringen av en pilotlinje för produktion av nya batterier som redan har tagits i drift. De första batterierna skickades till elfordonstillverkare för testning. Det är sant att massproduktion kommer att börja först 2027.
Samsung har släppt de första solid-state-batterierna för elfordon. Bildkälla: interessantengineering.com
Samsung solid state-batterier
Enligt tillverkaren är Samsungs nya oxid-solid-state-batterier överlägsna befintliga litiumjonbatterier i alla nyckelparametrar. De kommer att kunna driva elfordon och ge en räckvidd på nästan 1000 km. Att ladda ett sådant batteri tar bara 9 minuter, det vill säga processen tar bara lite längre tid än att till exempel tanka bensinbilar.
Det är dock fortfarande okänt om vi pratar om laddning från 0 % till 100 % eller från 10 -20 % till 80 %, vilket är standardindikatorn. Faktum är att efter 80 %-märket minskas laddningshastigheten kraftigt, vilket hjälper till att skydda batteriet från snabbt slitage och därmed avsevärt förlänga dess livslängd.
Samsung har lanserat en pilotlinje för produktionen av nya batterier. Bildkälla: trauto.ru
Men det är inte allt – en allvarlig nackdel med litiumjonbatterier är deras explosions- och brandrisk, såväl som deras relativt korta livslängd. Nya batterier har inte dessa nackdelar – de exploderar inte, och deras livslängd, enligt tillverkaren, når 20 år. De bör också vara mindre och lättare än befintliga alternativ.
Allt detta ger batterier stor potential att revolutionera elfordonsindustrin. I själva verket kommer maskinerna att förlora alla sina huvudsakliga brister. Därför skulle de kunna bli ett fullfjädrat alternativ till bilar med förbränningsmotorer. Det är dock osannolikt att detta kommer att hända inom en snar framtid på grund av en betydande nackdel med solid-state-batterier, som vi kommer att diskutera nedan.
Vad är oxid-solid-state-batterier
Till skillnad från traditionella batterier, som använder flytande eller gelpolymerelektrolyter för jonkonduktivitet mellan elektroderna, använder solid-state-batterier, som namnet antyder, fasta elektrolyter. Till exempel kan salter, syror eller till och med polymerer användas.
Solid-state-batteriet laddas på 9 minuter. Bildkälla: octa.energy
I fallet med Samsung-batterier är den fasta elektrolyten gjord av metalloxider. Den ger en energitäthet på 500 Wh/kg. Som jämförelse är densiteten för konventionella elfordonsbatterier cirka 270 Wh/kg. Det är tack vare detta som tillverkare av elbilar kommer att kunna praktiskt taget fördubbla sina bilars räckvidd utan att ändra batteristorleken.
Varför Samsungs solid-state-batterier inte kommer att förändra elbilsindustrin
Samsungs solid-state oxid-batterier är överlägsna litiumjonbatterier, har vi upptäckt på många viktiga sätt, men inte alla. Deras allvarliga nackdel är deras höga kostnad. Därför uppger tillverkaren själv att de kommer att användas i dyra bilar i “super premium”-segmentet. Det betyder att nya batterier, åtminstone för första gången, inte kommer att få stor spridning.
Dessutom kommer Samsung att introducera batterier med hög nickelhalt för premiumsegmentet. Och för fler budgetmaskiner utvecklar Samsung litiumjärnfosfat (LFP) och koboltfria batterier, och arbetar även med torrelektrodteknologi. Som planerat bör de vara billigare än befintliga litiumjonbatterier, vilket gör det möjligt för elfordonstillverkare att minska sina kostnader. Det är sant att det ännu inte pratas om deras andra allvarliga fördelar.
Många företag, som TDK, har meddelat skapandet av sina egna solid state-batterier. Bildkälla: ru.futuroprossimo.it
Men det betyder inte att solid-state-batterier inte kommer att användas i medelklassbilar på länge. Kinesiska forskare har redan utvecklat en modell av ett solid state-batteri, som borde vara mycket billigare än Samsungs. Den är baserad på en sulfidelektrolyt, som använder ett nytt LPSO-material, istället för den dyra litiumsulfiden som används i analoger.
Se till att besöka våra Zen- och Telegram-kanaler, här hittar du de mest intressanta nyheterna från vetenskapens värld och de senaste upptäckterna!
Dessutom arbetar många andra tillverkare med att skapa solid-state-batterier, till exempel japanska TDK Corporation, som också har meddelat den framgångsrika utvecklingen av ett solid state-batteri med en energitäthet på 1000 Wh/l. Det betyder att japanska batterier kommer att kunna lagra ännu mer energi än Samsung-batterier. Massintroduktionen av solid-state-batterier i elfordon och prylar är alltså mycket mer lovande än till exempel batterier från kärnavfall, som vi pratade om tidigare.