Nowe ogniwa typu solid-state, opracowane przez QuantumScape, wyróżniają się zwiększoną gęstością energii oraz możliwością szybszego ładowania, co może wpłynąć na poprawę zasięgu i wydajności pojazdów elektrycznych (EV). Produkcja tzw. próbek B (ang. B-sample) jest kluczowym krokiem w procesie wdrażania ogniw do komercyjnych aplikacji motoryzacyjnych, otwierając drogę do bardziej zrównoważonej elektromobilności.
Przełomowy akumulator bez anody może zrewolucjonizować branżę EV
Akumulatory typu solid-state to baterie, w których elektrolit – substancja przewodząca jony pomiędzy elektrodami – jest w stanie stałym, zamiast w formie ciekłej, jak w tradycyjnych akumulatorach litowo-jonowych. To kluczowa różnica, która przekłada się na szereg unikalnych zalet technologii solid-state, szczególnie w kontekście pojazdów elektrycznych i elektroniki użytkowej. Tego typu ogniwa mają większą gęstość energii, są mniej podatne na przegrzanie i szybciej się ładują.
Czytaj też: Rewolucja w pojazdach elektrycznych! Za 5 lat będą one nie do poznania
QuantumScape jest coraz bliżej wejścia na rynek motoryzacyjny z produktem, który może stać się gamechangerem w zakresie bezpieczeństwa i efektywności baterii. Wdrożenie tych ogniw może skrócić czas ładowania pojazdów elektrycznych do poziomu akceptowalnego dla konsumentów oraz zwiększyć ich trwałość, co byłoby korzystne zarówno dla kierowców, jak i producentów pojazdów.
Wszystko to dzieje się w momencie, gdy zainteresowanie EV systematycznie rośnie i jeżeli trend ten nadal będzie się utrzymywał, emisja spalin samochodowych może wreszcie zostać zredukowana do zera. O taką “bezspalinową” przyszłość warto walczyć.
Założona w 2010 r. firma QuantumScape spędziła większość ostatniej dekady na udoskonalaniu baterii ze stałym elektrolitem. Jej główny postęp nastąpił około 4 lata temu, kiedy opracowano separator ceramiczny, który zastąpił separator polimerowy konwencjonalnie stosowany w akumulatorach.
Separator ceramiczny umożliwia zastąpienie anody węglowej lub krzemowej metalem litowym, który jest znacznie gęstszy energetycznie i przechowuje więcej ładunku w tej samej objętości. Pozwoliło to również QuantumScape na stworzenie baterii “bez anody”, ponieważ lit z baterii tworzy anodę przy pierwszym ładowaniu.
Separator ceramiczny doprowadził również do powstania pierwszego prototypu akumulatora obejmującego ogniwo jednowarstwowe, które następnie szybko przekształciło się w prototyp 16-ogniwowy. W 2022 r. QuantumScape osiągnęło ogniwo 24-warstwowe i ujawniło swoją strategię osiągnięcia komercjalizacji w trzech etapach, zidentyfikowanych na podstawie próbek A, B i C swoich prototypów.
Do końca 2022 r. firma dostarczyła ogniwa A0 partnerom motoryzacyjnym i do 2023 r. zakończyła testy z nieujawnionym producentem EV. Firma stwierdziła, że wyniki były lepsze od oczekiwanych i wkrótce wprowadziła na rynek swój pierwszy produkt na skalę komercyjną, QSE-5. Na początku marca wszedł on w fazę testów i utorował drogę do produkcji próbek B w małych ilościach. Karta specyfikacji produktu mówi, że ogniwo QSE-5 B ma gęstość energii 21,6 Wh i masę zaledwie 71,8 g.
W swoim raporcie za trzeci kwartał QuantumScape dodało, że próbki B mają gęstość energii 800 Wh/l i mogą szybko ładować się od 10 do 80 proc. w zaledwie 15 minut. Konstrukcja akumulatora zapewnia również zmniejszoną lotność w ekstremalnych temperaturach, co poprawia bezpieczeństwo.
Kalifornijska firma potwierdziła, że baterie zaczęły być wysyłane do producentów pojazdów elektrycznych w celach testowych, co oznacza kolejny kamień milowy. Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, QuantumScape może zapoczątkować nową erę bezanodowych akumulatorów.