Veel mensen denken dat het geheim van betere elektrische auto’s een nieuw soort ‘sap’ in de accu is. Maar experts op een bijeenkomst in Peking zeggen dat het echte antwoord ligt in de ‘uiteinden’ van de batterij, de zogenaamde kathodes. Deze maand kwamen wetenschappers en autofabrikanten bijeen op de derde Chinese innovatietop voor solid-state batterijen. Ze bespraken waarom elektrische voertuigen op het punt staan een grote upgrade te krijgen. Professor Xia Dingguo van de Universiteit van Peking legde uit dat hoewel iedereen over elektrolyten praat, de kathode de echte baas van energie is.
Sinds het begin gebruiken elektrische auto's vloeibare elektrolyt in hun batterijen. Solid State-batterijen zijn anders omdat ze in plaats daarvan vaste materialen gebruiken. Mensen willen ze omdat ze meer macht kunnen hebben, veiliger zijn en langer meegaan. Maar er is een addertje onder het gras. Zonder betere kathodes blijven deze batterijen in het laboratorium hangen. De industrie is nu bezig met het oplossen van de vraag hoe deze vaste onderdelen beter met elkaar kunnen samenwerken. Als ze elkaar niet perfect raken, kan de elektriciteit niet goed stromen.
Een groot probleem is dat sommige materialen te stijf zijn. Oxidematerialen zijn bijvoorbeeld als glas: ze zijn erg stijf. Andere materialen, zoals sulfiden, hebben veel druk nodig om te werken. Dit maakt ze moeilijk in een fabriek te bouwen. Terwijl deze batterijen opladen en bewegen, groeien en krimpen de materialen. Deze kleine beweging kan scheuren veroorzaken. Wanneer er scheuren optreden, werkt de batterij niet meer goed. Wetenschappers testen 'fluordoping' om te helpen, maar zelfs dat werkt slechts ongeveer 125 keer opladen voordat de batterij niet meer werkt.
Ondanks deze problemen gaan grote bedrijven snel. CATL, de grootste batterijfabrikant ter wereld, werkt aan meerdere ontwerpen tegelijk. Ze hebben een "gecondenseerde" batterij die een mix is van vloeistof en vaste stof. Deze batterij kan 500 Wh/kg aan energie bevatten. CATL is van plan deze tegen 2027 in voertuigen te gaan testen. Ze bouwen dit jaar ook een proeffabriek om volledig vaste batterijen te maken die bijna net zo krachtig zijn.
BYD is een andere reus in de race. Ze maken een sulfidebatterij die gebruik maakt van een speciaal onderdeel op siliciumbasis. Hun doel is een batterij die 400 Wh/kg kan bevatten en 10.000 keer kan worden opgeladen. Dat is genoeg voor de hele levensduur van een auto en nog wat. BYD bouwt zelfs een enorme fabriek van 20 GWh in Chongqing. Vóór het jaar 2030 willen ze deze batterijen laten zien in testauto’s.
Andere bedrijven blijven niet ver achter. Gotion High-Tech werkt aan de Jinshi-batterij. Dit prototype heeft een energiedichtheid van 360 Wh/kg en het bedrijf hoopt er in 2026 mee te kunnen beginnen. Ganfeng Lithium probeert een andere weg door lithium-metaalonderdelen te gebruiken. Hun batterijen mikken op 360 tot 400 Wh/kg. Ook al gebruikt elk bedrijf verschillende chemicaliën, ze hebben allemaal hetzelfde doel: elektrische auto’s veel verder laten rijden op één acculading.
Automerken als Geely en Chery wachten tot deze accu's klaar zijn. Beide bedrijven zijn van plan om tegen 2027 ‘demonstratievloten’ op de weg te hebben. Dit betekent dat gewone mensen deze auto’s binnen een paar jaar misschien wel gaan zien. Staatsbedrijven als Dongfeng Motor en GAC Aion doen ook mee aan de race. Ze zijn op zoek naar batterijen die niet gemakkelijk vlam vatten en zelfs bij zeer koud weer goed werken.
Het jaar 2026 is een groot keerpunt. Het is het jaar waarin fabrieken overstappen van het maken van kleine monsters naar het maken van voldoende batterijen voor echte tests. Hoewel we morgen misschien niet elke auto deze batterijen zullen zien gebruiken, is de weg vrij. Hoogwaardige elektrische voertuigen zullen waarschijnlijk als eerste de polymeerbatterijen krijgen, en goedkopere auto's zullen veiligere, goedkopere versies gebruiken. Maar het is vrij zeker dat de manier waarop we onze auto’s aandrijven er tegen het einde van dit decennium heel anders uit zal zien.
