Er is geen andere manier om het te zeggen: de auto-industrie staat aan de vooravond van een seismische verschuiving. Stel je een wereld voor waarin elektrische voertuigen qua bereik het tegen elkaar opnemen met hun tegenhangers op brandstof. Die toekomst is misschien niet zo ver als we denken, dankzij de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van batterijtechnologie.
Volgens een rapport van TrendForce zouden we tegen het jaar 2030 kunnen kijken naar elektrische auto's met volledig vaste-stofbatterijen die in massaproductie zijn. Deze nieuwe generatie accu's zou potentieel twee tot drie keer de actieradius kunnen bieden van de huidige vloeibare lithiumbatterijen, waardoor elektrische auto's in dezelfde klasse terechtkomen als voertuigen op conventionele brandstof.
Momenteel zijn elektrische en plug-in hybride voertuigen voornamelijk afhankelijk van vloeibare lithiumbatterijen, voornamelijk nikkel-kobalt-mangaan (NCM) en lithiumijzerfosfaat (LFP). Toch lijken deze technologieën al tegen hun grenzen aan te lopen. De actieradius die deze batterijen momenteel bieden (van 500 tot 600 km voor NCM en van 300 tot 500 km voor LFP) blijft nog steeds achter bij de 600 tot 1.200 km die haalbaar is met zuinige voertuigen.
Solid-state batterijen kunnen echter een echte gamechanger zijn. Het belangrijkste verschil? De elektrolyt. Het vervangen van de traditionele vloeibare versie door een vaste versie brengt een hoop voordelen met zich mee: meer stabiliteit, een lager risico op thermische overstroming tijdens het opladen en ontladen, en vooral een grotere energiedichtheid.
En de mogelijke wegen naar deze solid-state utopie? Sulfide-, oxide- en polymeerroutes worden allemaal onderzocht, waarbij sulfide en oxide momenteel worden aangeprezen als de beste opties voor elektrische auto's vanwege hun energiedichtheid, efficiëntie en veiligheidsreferenties.
De mondiale auto-industrie concurreert hevig om als eerste de solid-state finishlijn te bereiken. Japanse autofabrikanten kiezen de sulfideroute, waarbij Toyota, in samenwerking met Panasonic, het voortouw neemt in de richting van massaproductie tegen 2027. Ondertussen hebben Europese en Amerikaanse autofabrikanten hun netten wijd uitgegooid en alle drie de technologieroutes onderzocht.
Daarentegen concentreren Chinese autofabrikanten zich op het oxidepad en zijn ze al semi-vaste batterijen aan het uitrollen. Hoewel ze niet helemaal de energiedichtheid van de volledig vastestofbatterijen bereiken, bieden deze halfvaste alternatieven nog steeds een indrukwekkende 300-400 Wh/kg.
Bedrijven als Nio, Dongfeng Motor en Seres adopteren deze technologie snel, waarbij Nio onlangs een semi-solid-state batterij heeft onthuld die beweert een bereik van maar liefst meer dan 1.000 km te bieden.
Het is echter nog geen goed moment om de champagne uit te delen. De weg naar massaproductie van vastestofbatterijen is nog steeds vol obstakels. Technische hindernissen en kostenproblemen zijn slechts één kant van het verhaal, en de tijdlijn voor de grootschalige implementatie van voertuigen is onzeker. Ondanks de belofte van zijn semi-solid-state batterij heeft Nio bijvoorbeeld zijn leveringsschema meerdere keren zien uitgesteld. En hoewel de energiedichtheid van de batterij indrukwekkend is, gaat deze gepaard met een klein gewichtsverlies en een enorme kostenstijging.
Toch betekent de komst van solid-state batterijen een grote sprong voorwaarts voor de elektrische auto-industrie. De visie van een elektrisch voertuig dat kan concurreren met traditionele auto's op brandstof als het gaat om actieradius is niet zomaar een droom. Het is een toekomst die al zachtjes op onze deuren tikt. Naarmate deze race heviger wordt, wordt het kloppen luider, en één ding is duidelijk: de winnaars zullen niet alleen de auto-industrie vormgeven, maar ook onze relatie met de transportsector.
