De wereld van elektrische auto’s is voortdurend in een race om een aantal belangrijke puzzels op te lossen: hoe kun je ze verder laten rijden, sneller opladen en nog veiliger maken. Jarenlang heeft de industrie gekeken naar een technologie die de solid-state batterij wordt genoemd als het mogelijke antwoord op alle drie. Nu heeft Mercedes-Benz officieel een datum op zijn ambitie gezet en aangekondigd dat het ‘vóór het einde van het decennium’ elektrische auto’s op de markt zal brengen die worden aangedreven door deze technologie van de volgende generatie.
Het nieuws kwam van Markus Schafer, hoofd ontwikkeling van de Duitse fabrikant van luxe auto's, tijdens een evenement in Kopenhagen. Mercedes is verre van slechts een vage belofte, maar geeft een duidelijk signaal af dat een van de oudste autobedrijven ter wereld zwaar inzet op solid-state technologie om zijn toekomstige aanbod van elektrische auto's te bepalen.
Om dit mogelijk te maken, werkt Mercedes-Benz samen met Factorial, een in de VS gevestigd bedrijf dat gespecialiseerd is in de ontwikkeling van deze geavanceerde batterijen. De samenwerking werpt nu al vruchten af: Mercedes bevestigt dat het een prototype heeft – een elektrische EQS-sedan – uitgerust met de solid-state cellen van Factorial, die momenteel in de praktijk worden getest en gegevens worden verzameld.
Het belangrijkste voordeel van deze nieuwe batterijen waar iedereen enthousiast van wordt, is het bereik. Mercedes-Benz en Factorial beweren dat hun solid-state batterijen tot 25% meer rijbereik kunnen bieden dan een huidige lithium-ionbatterij van hetzelfde formaat.
Voor de gemiddelde EV-bezitter is dit een grote stap. Een elektrische auto die momenteel 480 km op een volle accu aflegt, zou potentieel 600 km kunnen afleggen met een solid-state pakket. Deze boost komt van een hogere energiedichtheid, wat een technische manier is om te zeggen dat de batterij meer energie kan opslaan in dezelfde hoeveelheid ruimte. Dit zou kunnen leiden tot EV's met een veel groter bereik, of autofabrikanten in staat stellen kleinere, lichtere accupakketten te gebruiken met behoud van de huidige bereikcijfers, en het voertuiggewicht te verminderen om de efficiëntie te verbeteren.
Traditionele lithium-ionbatterijen gebruiken een vloeibare elektrolyt om energie te verplaatsen. Deze vloeistof is brandbaar en kan bij schade of storing brandgevaar opleveren. Solid State-batterijen gebruiken in plaats daarvan een vast materiaal, dat veel stabieler is en minder snel oververhit raakt, waardoor het risico op brand aanzienlijk wordt verminderd.
De zoektocht naar een levensvatbare solid-state batterij is voor bijna elke grote autogroep een centraal aandachtspunt geworden. Volkswagen heeft een langdurige samenwerking met QuantumScape, terwijl BMW nauw samenwerkt met een bedrijf genaamd Solid Power. Zelfs Factorial, de partner van Mercedes, werkt ook samen met Stellantis, dat van plan is om al volgend jaar een demonstratievloot die de technologie gebruikt op de weg te hebben.
De tijdlijn van het einde van het decennium voelt veelbelovend, maar dient ook als herinnering dat deze technologie nog niet helemaal klaar is voor uw plaatselijke showroom. Het ontwikkelen van solid-state batterijen die bestand zijn tegen de ontberingen van het dagelijkse autorijden en die op een kosteneffectieve schaal kunnen worden geproduceerd, is een enorme technische uitdaging.
Om de kloof te overbruggen maken sommige bedrijven al gebruik van ‘semi-solid-state’ batterijen, die gebruik maken van een gelachtige elektrolyt. Dit biedt enkele voordelen van een volledig solid-state ontwerp, maar kan worden vervaardigd met behulp van bestaande fabrieksapparatuur, waardoor de kosten laag blijven. Voorlopig dienen deze als een belangrijke opstap.
