Ang Solid-State Batteries ay Lalong Lumalapit sa Katotohanan para sa Hinaharap na mga EV

Ang pinaka-solid na alternatibo sa malawak na ginagamit na lithium-ion na baterya, na may mga benepisyo ng pinahusay na kaligtasan, mas mataas na energy density, mas mahabang buhay, at mas mabilis na pag-charge, ay halos narito na.

Ang pangakong alternatibong ito ay solid-state batteries (SSBs), na pumapalit ng liquid electrolytes ng solid electrolytes, kaya tinatanggal ang panganib ng sunog at nagbibigay-daan sa mas compact na disenyo,  sumusuporta sa mas maraming charge cycles bago mag-degrade. 

Isang kamakailang study¹ mula sa University of California ay nagsuri sa teknolohiya at natuklasan na ito ay may kakayahang baguhin hindi lamang ang mga de-kuryenteng kotse kundi pati na rin ang consumer electronics at energy storage. Ang susi sa lahat ay kimika at inhinyeriya.

“Sa pamamagitan ng pagtanggal ng liquid at paggamit ng matatag na solid na materyales, maaari nating ligtas na itulak ang mas maraming kuryente sa baterya nang sabay-sabay, nang walang panganib ng sobrang pag-init o sunog.”

– Lead author Cengiz Ozkan, isang propesor ng mechanical engineering sa UCR

Hindi tulad ng liquid sa tradisyonal na lithium-ion na baterya, na nagde-degrade sa paglipas ng panahon, nagdudulot ng panganib ng sunog, at naglilimita sa bilis ng pag-charge, ang solidong materyal na ginagamit sa solid-state batteries ay nag-aalok ng mas matatag at mas ligtas na kapaligiran, na nagpapahintulot ng mas epektibong pag-charge na may mas kaunting alalahanin sa kaligtasan.

Sa mga mas superior na katangian nito kumpara sa kasalukuyang lithium-ion na baterya, ang SSBs ay nakakuha ng malaking atensyon mula sa mga kumpanya, ngunit hanggang ngayon, ang teknolohiya ay nananatili pa rin sa yugto ng pag-develop. Hindi magtatagal pa, gayunpaman.

Pagpapatunay sa Totoong Mundo: Solid-State Batteries sa mga EV (Demo ng QS/VW)

Sa linggong ito, ang developer ng solid-state battery na QuantumScape (QS ), kasama ang business partner nitong PowerCo, ay nagsagawa ng live demonstration ng kanilang energy-dense solid-state lithium-metal batteries na nagpapatakbo ng isang sasakyan.

Ang PowerCo ay ang battery business ng Volkswagen Group, isa sa mga nangungunang tagagawa ng sasakyan sa mundo at ang pinakamalaking carmaker sa Europa. Ang VW ay may-ari ng mga brand tulad ng Audi, Bentley, CUPRA, Ducati, Lamborghini, Porsche, SEAT, at Škoda. Ang kumpanya rin ay gumagawa ng light commercial vehicles at heavy commercial vehicles tulad ng MAN at Scania, habang ang CARIAD ay ang software at technology unit para sa lahat ng sasakyan ng Volkswagen Group. 

Ang VW Group at PowerCo ay matagal nang namumuhunan sa solid-state technology ng QuantumScape at sinusubukan ang kanilang prototype cells sa loob ng maraming taon.

Ngayon, sa unang pagkakataon, ipinakita ng QuantumScape, PowerCo, at Volkswagen Group ang bagong teknolohiya sa IAA Mobility sa Munich, isa sa pinakamalaking mobility trade fairs sa mundo. 

Sa pagtanggal ng itim na takip mula sa sasakyan, kanilang inilahad ang isang binagong, ganap na electric Ducati V21L race motorcycle, na buong pinapagana ng QSE-5 solid-state cells.

Ang solid-state cells sa motorsiklo ay inassemble gamit ang proprietary manufacturing platform ng QuantumScape (Cobra production process), na nagbibigay-daan sa mas mabilis na heat treatment, nangangailangan ng mas kaunting floor space, at nag-aalis ng ilang material steps. Ang unang ganitong klase ng battery system, samantala, ay dinisenyo ng mga espesyalista sa Audi, partikular para sa QS SSB cells.

Ang demonstrasyon ay nagmarka ng malaking tagumpay hindi lamang para sa mga kumpanyang kasangkot kundi pati na rin sa sektor ng electric vehicle (EV), dahil ito ang unang pagkakataon na ang anode-free cells ng QuantumScape ay lumipat mula sa planta ng paggawa patungo sa isang tunay na sasakyan na makikita ng mundo.

“Ngayon nalampasan na natin ang hangganan mula posibilidad tungo sa realidad.”

– QuantumScape CEO at presidente Dr. Siva Sivaram

Ayon sa kanya, ang pakikipagsosyo ng kumpanya sa PowerCo ay naglalagay sa QuantumScape upang i-scale ang kanilang transformative technology patungo sa gigawatt-hour (GWh) production, at magkasama nilang “tulungan ang pagpasok ng isang bagong panahon ng electrified transportation.”

Ayon sa opisyal na anunsyo, ang unang live demonstration sa mundo ng QS solid-state lithium-metal batteries na nagpapatakbo ng isang EV ay kumakatawan sa isang makabuluhang pag-unlad sa teknolohiya ng baterya at isang malaking hakbang patungo sa komersyalisasyon ng solid-state EVs.

Sa teknolohiyang ito, layunin na tulungan ang pag-usbong ng EV revolution, na sinasabi ng PowerCo CEO Frank Blome na “ito ang pinakamalaking transformasyon na naranasan ng automotive industry kailanman.” 

Ang SSBs ay magrereporma sa kung ano ang posible para sa high-performance, premium na mga sasakyan, at ang demonstrasyon ay simula pa lamang, dagdag pa niya.

Roadmap ng QuantumScape Mula Prototype Hanggang Produksyon

Sa pag-abot ng tradisyonal na lithium-ion na baterya sa hangganan ng kanilang posibleng energy density at kaligtasan habang ang portable electronics, electric vehicles, at renewable energy grids ay nagiging mas laganap at mapanghamon, lumipat ang QuantumScape sa solid-state batteries upang magbigay ng mas mataas na energy density, mas mabilis na pag-charge, at pinahusay na kaligtasan upang suportahan ang paglipat tungo sa isang mas mababang carbon na hinaharap.

Sa kasalukuyan, pinamumunuan nito ang global na karera sa pag-develop ng solid-state battery, handang dalhin ang kanilang ganap na solid-state cells sa EV market sa malakihang sukat sa malapit na hinaharap.

Ang kamakailang demonstrasyon ng kanilang teknolohiya ay talagang nagpasigla sa presyo ng shares ng $5 bilyong market cap na kumpanya. Sa oras ng pagsulat, ang QS ay nagte-trade sa $8.85, tumaas ng kahanga-hangang 70.52% YTD, bagaman malayo pa ito sa all-time high (ATH) na $132.73 na naabot noong huling bahagi ng 2020.