Toyota inventa uma bateria “sólida” com autonomia incrível

Las, em abril de 2022, dois deles pegaram fogo em Paris, levando ao tráfego 148 veículos na mesma série. “A causa mais provável não está ligada a um problema de design, mas a um mau posicionamento de isolamento que pode criar um curto -circuito sob certas condições específicas. Desde então, aprendemos enormemente com esses eventos e as capacidades críticas do processo foram garantidas ”, Explica o Diretor Geral da Blue Solutions, Richard Bouveret.

Baterias “sólidas”, a nova aposta tecnológica para veículos elétricos

As baterias sólidas chamadas são notícias com investimentos maciços em Prologium, Volkswagen ou Toyota. Suas promessas são atraentes e 20 % dos acumuladores devem ser desse tipo até 2030.

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Apresentado como mais eficiente, menos poluente e seguro que as baterias sólidas de íons de lítio para carros elétricos são objeto de bilhões de euros em investimentos. O objetivo declarado é lançar a produção industrial antes do final desta década. Na França, uma fábrica adotando essa tecnologia hoje estudaria.

A empresa de Taiwan Prologium planeja investir 5,2 bilhões de euros até 2030 em uma sólida planta de bateria de eletrólitos em Dunkirk. Uma aposta real quando a produção desses novos acumuladores não é completamente controlada. Essa tecnologia é realmente validada em laboratório, mas não em larga escala, explica Jean-Marie Tarascon, professora da Collège de France, na AFP.

Para o Prologium, a produção pode começar no final de 2026. A Volkswagen também investiu nessa tecnologia por meio do espaço quântico da empresa para produzir seu próprio em 2025, e a Toyota visa no mesmo calendário. “A transição para a escala industrial não será feita antes do final da década, mesmo até 2035, M. antecipado. Tarascon. As fechaduras principais estão controlando a pressão durante a montagem e a interface com eletrólito sólido.» Em outras palavras, é difícil para os fabricantes passarem a corrente elétrica através de um material sólido sem administrar uma pressão muito alta durante a fabricação, uma arte difícil no nível industrial.

Essas novas baterias eletrolíticas prometem transportar a corrente por meio de um motorista rígido, e não líquido, entre o ânodo (Terminal Plus) e o cátodo (Minus Terminal). Em teoria, ganhamos com segurança diante dos riscos de fogo, mas também em volume, velocidade de carga e densidade de energia em comparação com as baterias atuais com eletrólito líquido (íon de lítio). Eles também gerariam uma redução de 24 a 39 % da pegada de carbono, de acordo com o transporte e o meio ambiente de ONGs (T&E).

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Esse ganho ambiental só poderia ser gerado condição de que “Leis fortes supervisionam métodos de extração de metal”, Tentores a pessoa responsável pelas baterias em termos de cadeia de suprimentos de T&E, Cecilia Mattea, com AFP.

Um feedback

Essas inúmeras vantagens permanecem teóricas e apenas verificáveis ​​com soluções azuis (Bolloré Group), a única empresa a comercializar baterias sólidas no mundo. Em 25 anos, ela conseguiu equipar o BlueCar (Old Autolib ‘) e o Bluebus, treinadores notavelmente operados pelo RATP.

Las, em abril de 2022, dois deles pegaram fogo em Paris, levando ao tráfego 148 veículos na mesma série. “A causa mais provável não está ligada a um problema de design, mas a um mau posicionamento de isolamento que pode criar um curto -circuito sob certas condições específicas. Desde então, aprendemos enormemente com esses eventos e as capacidades críticas do processo foram garantidas ”, Explica o Diretor Geral da Blue Solutions, Richard Bouveret.

Outra desvantagem, as baterias Blue Solutions funcionaram apenas a 60 ° C, que são necessárias para sempre deixar o veículo conectado quando não foi usado, caso contrário, sua bateria foi descarregada. “Graças a uma fórmula totalmente nova do polímero que constitui eletrólito sólido, a quarta geração funciona à temperatura ambiente”, Especifica Richard Bouveret para AFP.

Com um investimento de 145 milhões de euros em três anos anunciados no final de 2022, a Blue Solution deseja garantir a produção industrial desta nova fórmula até 2028. Por sua vez, o Prologium estima que suas baterias não serão afetadas por esse problema de pré -aquecimento, porque é composto de silicone. Uma solução “Hybrid localizado a meio caminho entre o íon de lítio e todos sólidos em termos de vantagens”, Explica Jean-Marie Tarascon.

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Toyota inventa uma bateria “sólida” com autonomia incrível

A marca japonesa Toyota acaba de fazer uma inovação em tamanho. Com esta bateria sólida, a autonomia é simplesmente dobrada.

O maior obstáculo à compra de um carro elétrico ainda é baseado na autonomia deste último hoje. Os fabricantes sabem disso melhor do que ninguém, eles devem oferecer veículos capazes de viajar centenas de quilômetros por uma única cobrança para seduzir o público em geral.

Para melhorar a autonomia de um carro elétrico, os fabricantes podem jogar em três fatores. O primeiro é baseado no consumo do motor. Quanto mais baixo o último, maior a autonomia será. As marcas também podem revisar o desenho de seus carros para torná -los o mais aerodinâmico possível.

Finalmente, é possível trabalhar na bateria para aumentar a capacidade deste último. Isso é precisamente o que a Toyota acabou de fazer. A marca japonesa acaba de apresentar a primeira bateria “sólida” em sua história. Ao contrário das baterias convencionais usadas hoje em carros elétricos, este modelo não usa eletrolisos líquidos, mas uma variante desses últimos “sólidos”.

Com essa mudança no design da bateria, a Toyota anuncia que pode exceder os 1200 quilômetros de barra de autonomia em uma única carga. Mas as vantagens desta nova tecnologia não param por aí. De fato, o fabricante japonês explica ser capaz de realizar uma grande parte da recarga do carro (de 10 % a 80 %) em apenas 10 minutos.

Uma bateria de alto risco ?

Mas tudo não é rosado no mundo das baterias sólidas. Se eles são mais leves e mais compactos que seus colegas líquidos, eles também são muito mais instáveis. O movimento dos íons de lítio durante a recarga pode causar dilatação da bateria. Alterações de tamanho que alterarão rapidamente a química da bateria e reduzirão consideravelmente sua vida útil ideal.

Toyota está bem ciente desse problema. As equipes encarregadas de desenvolver essa nova bateria tentaram encontrar novas ligas para contornar essa grande preocupação. O fabricante não revelou todos os seus segredos durante a conferência de imprensa de apresentação, mas a marca garante que a bateria seja estável.

A produção em massa deve começar em 2027 para chegada ao mercado no ano seguinte. A Toyota espera que essa mudança de tecnologia no nível da bateria possa ter um impacto significativo no preço de compra do carro. A empresa garante que uma bateria sólida custe um modelo “clássico” no meio do caminho.

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10 comentários

Wandapanel 6 de julho de 2023 às 17:51

Incrível finalmente alguém que aborda o verdadeiro problema do número de quilômetros e o preço, obrigado Toyota. Permanece mais do que resolvido o problema das pessoas que têm um apartamento que não tem estacionamento subterrâneo com saída elétrica, há muito. Eu acho que a melhor solução conseguiu recarregar a 100% da bateria em 5 minutos, o que valeria a pena encher um cheio de gasolina. e, portanto, tem postes elétricos em vez de postos de gasolina.

Paul Tsakok 6 de julho de 2023 às 22:09

A Toyota é a mais inovadora no mundo automotivo e sempre produziu gasolina, híbrido, hidrogênio e carros elétricos .

Dicentim 7 de julho de 2023 às 8:54

Que a Toyota está começando a resolver o problema atual de veículos híbridos cujas baterias caem como moscas de 60k km aqui na reunião.

Jean 7 de julho de 2023 às 16:00

Aqueles que prometem acusações no MD10 parecem esquecer as leis da termodinâmica. Impossível sem desencadear a combustão espontânea.
Com as capacidades/autonomias das baterias atuais, um intervalo de 1200 km corresponderia a uma bateria de ~ 200kWh.
10 a 80% corresponderiam a 140kWh de energia transferida em 10min.
Seja “líquido” ou “sólido”, as reações químicas para converter tanta energia em tão curto tempo exigem um enorme calor de calor.
@wandapanel
Você pode esquecer sua carga total em 5min �� Em geral, as baterias, qualquer que a tecnologia nunca puder competir com a fabulosa densidade energética de gasolina. Um cheio de 70L (50kg) oferece uma autonomia de 1000 km, enquanto com 700-1000kg você tem apenas 600 km de autonomia.
E é muito bom prometer autonomia gigantes.
A carga útil de um Tesla Modelo 3 varia entre 335kg (grande bateria/autonomia) e 486kg (pequena bateria/autonomia).
Eu deixei você fazer o cálculo para uma família de 5 quanto eles podem carregar o porta -malas antes que os pneus se soltassem …

William 7 de julho de 2023 às 18:11

Jeans@
E? Você conhece muitos sedãs com enormes cargas úteis? O Modelo 3 A, tem pouco próximo, a carga útil de um BMW x3…..Não vejo os proprietários de um zn x 3 s reclamar

Gilles Provençal 8 de julho de 2023 às 0:42

A Hydro Quebec desenvolveu uma bateria seca muito mais clara há alguns anos há alguns anos do que os produzidos atualmente; cujo frio não teria impacto com um km. Mais de 1000 . O que o Hydro QC espera. Para colocar esta famosa bateria no Quebec ? Eles querem repetir o que fizeram com a patente da roda do motor; Venda para amendoim.

Gilles Provençal 8 de julho de 2023 às 2:24
KRIMO 8 de julho de 2023 às 14:48

O carro eleito.. c uma quimera … Imagine 10 carros enchendo com elétrons Dabs uma estação … Levaria uma usina … milhões de amplificadores para gerenciar com o que resfriamento … que seção de cabo ..
Elétrico sem supercondutividade permanecerá reservado para brinquedos ..

Jean Claude Levesq 1 de agosto de 2023 às 21:43

Bom trabalho. Você nunca deve duvidar do progresso, mudança e melhoria da qualidade de vida. É inevitável. Somos testemunhas.

Franck 13 de setembro de 2023 às 1:33

@Jean muito ruim As densidades de energia dos combustíveis fósseis aumentam de fumaça nos motores com um rendimento médio de 11% (e não os 40% “em estado ideal”) além disso, mercado de NaCl o ano de baterias com uma propriedade no próximo ano Densidade de energia (perto de 500W por quilo, e os avanços nas baterias no Grafe são muito interessantes)

Três tecnologias de bateria que podem revolucionar nosso futuro

O mundo precisa de mais energias, de preferência limpo e renovável. Por enquanto, nossas estratégias de armazenamento de energia dependem das baterias de íons de lítio, que estão na vanguarda desta tecnologia. Mas quais inovações estão aparecendo nos próximos anos ?

Vamos começar com o básico da bateria. Uma bateria tem um ou mais elementos, cada um com um eletrodo positivo (o cátodo), um eletrodo negativo (o ânodo), um separador e um eletrólito. Dependendo dos componentes químicos e dos materiais utilizados para esses elementos, as propriedades da bateria serão diferentes e terão um impacto na quantidade de energia armazenada e entregue, a potência fornecida, bem como no número de cargas e descargas feitas ( chamado de ciclabilidade).

Os fabricantes de baterias estão constantemente procurando por sistemas eletroquímicos mais econômicos, densos, mais leves e mais poderosos. Conhecemos Patrick Bernard, diretor de pesquisa da Saft, que nos apresentou três novas tecnologias de bateria em alta estaca.

Baterias de íon de lítio de nova geração

O que é isso ?

Nas baterias de íons de lítio (íon de lítio), o armazenamento e a liberação de energia são garantidos pelo movimento de íons de lítio do eletrodo positivo para o eletrodo negativo em ambas as direções via eletrólito. Nesta tecnologia, o eletrodo positivo atua como a fonte inicial de lítio e o eletrodo negativo como hospedeiro de lítio. Várias químicas são agrupadas sob o nome de baterias de íon de lítio, fruto de décadas de seleção e otimização, quase perfeição, de materiais ativos positivos e negativos. Óxidos metálicos ou fosfatos com os materiais mais usados ​​como materiais positivos atuais positivos. Grafite, mas também grafite/silicone ou óxidos de titânio litiados são usados ​​como materiais negativos.

Com materiais e concepções de células reais, a tecnologia de íons de lítio deve atingir um limite de energia nos próximos anos. No entanto, as descobertas muito recentes de novas famílias de materiais ativos disruptivos devem desbloquear os limites atuais. Esses compostos inovadores podem armazenar mais lítio em eletrodos positivos e negativos e permitirão a primeira vez combinar energia e energia. Além disso, com esses novos compostos, a escassez e a criticidade das matérias -primas também são levadas em consideração.

Quais são as vantagens ?

Hoje, entre todas as tecnologias avançadas de armazenamento, a tecnologia de bateria de íons de lítio permite o mais alto nível de densidade de energia. O desempenho como carga rápida ou janela de operação de temperatura (-50 ° C a 125 ° C) pode ser refinada graças à ampla escolha de projetos e produtos químicos das células. Além disso, as baterias de íons de lítio têm vantagens adicionais, como autodescobras muito baixas e um desempenho muito longo no serviço e um desempenho de ciclismo, geralmente milhares de ciclos de carga/descarga.

Quando eles deveriam ver a luz do dia ?

A nova geração de baterias avançadas de íon de lítio deve ser implantada antes da primeira geração de baterias semicondutores. Eles serão ideais para uso em aplicações como sistemas de armazenamento de energia para energias e transporte renováveis ​​(marinha, ferrovias, aviação e mobilidade off -road), onde alta energia, alta potência e segurança são obrigatórias.

Baterias de lítio-lufas

O que é isso ?

Em uma bateria de íon de lítio, os íons de lítio são intercalados nas estruturas hospedeiras de materiais ativos durante a carga e a descarga. Em uma bateria de lítio (LI-S), não há mais estrutura de host. Durante a descarga, o lítio do ânodo é consumido e o enxofre é transformado em diferentes materiais de enxofre e lithiés. Durante a carga, o processo oposto ocorre.

Quais são as vantagens ?

Uma bateria LI-S contém materiais ativos muito leves: enxofre para eletrodo positivo e lítio de metal para eletrodo negativo. É por isso que sua densidade teórica de energia é extremamente alta: é realmente quatro vezes maior que a de uma bateria de íon de lítio. Portanto, é perfeitamente adequado para indústrias aeronáuticas e espaciais, por exemplo,.

A SAFT selecionou e privilegiou a tecnologia LI-s mais promissora baseada em eletrólito sólido. Esta rota técnica traz uma densidade de energia muito alta, uma longa vida útil de serviço e perturba as principais desvantagens dos Li-S-S líquidos (vida útil limitada, alta autodescança, etc.).

Além disso, essa tecnologia é complementar ao íon de lítio ao estado sólido, graças à sua maior densidade de energia gravimétrica (+30% em jogo em WH/kg).

Quando eles deveriam ver a luz do dia ?

As principais barreiras tecnológicas já foram superadas e o nível de maturidade progride muito rapidamente em direção a protótipos de tamanho da vida.

Para aplicações que exigem uma longa duração da bateria, essa tecnologia deve chegar ao mercado logo após o íon de lítio em um estado sólido.

Baterias All-Solide

O que é isso ?

Uma bateria sólida é uma mudança de paradigma real na tecnologia. Nas baterias atuais de íon de lítio, os íons se movem de um eletrodo para outro através do eletrólito líquido. Em uma bateria sólida, o eletrólito líquido é substituído por um composto inorgânico sólido que permite a difusão de íons de lítio. Este conceito está longe de ser novo, mas nos últimos dez anos, novas famílias de eletrólitos sólidos com forte condutividade de íons, próximos aos de eletrólitos líquidos, foram descobertos, o que tornou possível elevar uma trava tecnológica importante.

Hoje, os esforços de pesquisa e desenvolvimento da Saft estão focados em 2 principais tipos de materiais: polímeros e compostos inorgânicos, visando a sinergia de propriedades físico-químicas, como tratamento, estabilidade, condutividade ..

Quais são as vantagens ?

A primeira grande vantagem é uma clara melhora na segurança de baterias e baterias: ao contrário de seus colegas líquidos, os eletrólitos sólidos são inflamáveis ​​quando aquecidos. Segundo, eles permitem o uso de materiais inovadores de alta tensão e alta capacidade, para baterias mais pobres e mais leves com melhor vida útil devido à redução de auto -discurso. Além disso, no nível do sistema, eles fornecerão vantagens adicionais, como mecânica simplificada, bem como melhor gerenciamento térmico e segurança reforçada.

Como essas baterias têm uma alta relação potência/peso, elas são ideais para uso em veículos elétricos.

Quando eles deveriam ver a luz do dia ?

Várias tecnologias de bateria totalmente sólida devem aparecer sobre os avanços tecnológicos. A primeira geração pode primeiro consistir em baterias com ânodos de grafite, oferecendo melhor desempenho energético e maior segurança. Mais tarde, baterias totalmente sólidas, com um ânodo de lítio de metal, podem ser comercializadas.