Batterie allo stato solido

[Maxwell61]

Che tra le tante proposte di nuove architetture per le batterie, quella dello stato solido abbia un futuro prossimo? Da investigare. E la data mitica per l' EV, il 2020, torna a comparire.

 

Cita

La Hyundai avrebbe avviato lo sviluppo di batterie allo stato solido, ritenute uno dei prossimi step tecnologici per quanto riguarda le trazioni elettriche: lo riporta il quotidiano Korea Herald, citando una fonte vicina al progetto.

Ricerca interna. Secondo l’articolo, la pratica è stata affidata al centro di Ricerca e Sviluppo di Namyang, dunque senza il coinvolgimento di altri produttori di batterie (per esempio Samsung SDI e LG Chem, entrambe coreane). Tuttavia, la Casa ha all’attivo delle collaborazioni con diverse università, sia in patria sia negli Stati Uniti (ad Austin, in Texas) e con l’istituto Kicet (Korea Institute of Ceramic Engineering and Technology).

L'interesse dei costruttori. Sulla carta, le batterie allo stato solido promettono degli output energetici superiori rispetto agli ioni di litio, a costi più bassi e con garanzie di maggior sicurezza. Tra i costruttori che hanno già espresso un interesse per la tecnologia troviamo il Gruppo Volkswagen (per cui sarebbero possibili autonomie fino a 700 km), la Ford e la Toyota. Le prime soluzioni di serie del gruppo nipponico dovrebbero essere presentate nel giro di pochi anni, probabilmente entro il 2020.  

La nuova piattaforma Ev. Recentemente, sono emerse indiscrezioni su una nuova architettura Hyundai dedicata esclusivamente ai modelli elettrici: secondo la dirigenza, i modelli di prossima generazione potranno contare su almeno 300 km per singola carica, anche nel caso di vetture compatte.  

Redazione online

 

http://www.quattroruote.it/news/industria/2017/04/10/hyundai_fonti_coreane_avviato_lo_sviluppo_di_batterie_allo_stato_solido_.html

 

 

Ma anche la Toyota sembra non farsi attendere:

 

Cita

Researchers use superionic conductors as electrolytes for solid-state batteries

Posted March 31, 2016 by Charles Morris & filed under Newswire, The Tech.

Researchers at the Tokyo Institute of Technology, in collaboration with Toyota and two other research institutions, have designed and tested solid-state batteries using a novel type of solid electrolyte.

In “High-power all-solid-state batteries using sulfide superionic conductors,” published in Nature Energy, Yuki Kato and team members explain the advantages of superionic materials as solid electrolytes.

Previous designs for solid electrolytes have proven expensive, and some have exhibited problems with electrochemical stability. Superionic materials are solid crystal structures through which ions can hop easily, maintaining a flow of ions similar to that which occurs inside a liquid electrolyte.

“Compared with lithium-ion batteries with liquid electrolytes, all-solid-state batteries offer an attractive option owing to their potential in improving the safety and achieving both high power and high energy densities,” write Kato and colleagues. “Despite extensive research efforts, the development of all-solid-state batteries still falls short of expectation largely because of the lack of suitable candidate materials for the electrolyte required for practical applications.”

Two cells based on the superionic materials performed well in trials, remaining stable at a range of temperatures between -30 and 100° C. They achieved high energy and power densities, and small internal resistance levels. The cells also exhibited ultrafast charging, retained their charge for lengthy periods, and appeared to have excellent cycling ability, retaining 75% of their capacity after over 500 cycles.

 

https://chargedevs.com/newswire/japanese-researchers-use-superionic-conductors-as-electrolytes-for-solid-state-batteries/

 

Una serie di articoli cutting-edge tutti sulle batterie allo stato solido (con un occhio all'autotrazione):

 

https://chargedevs.com/tag/solid-state-batteries/

Modificato 7 Marzo da AleMcGir

[xtom]

Le auto elettriche sono considerate dai più come qualcosa di fantascientifico, una bella dimostrazione di capacità tecnologia, che però non è alla portata di tutti sia per quanto riguarda i costi, sia per quanto riguarda la praticità, data la bassa autonomia ed i lunghi tempi di ricarica.

 

Chi oggi sceglie un’auto elettrica viene quindi visto come un nerd impallinato o un ecologista incallito, che pur di sfoggiare l’ultima novità tecnologica e viaggiare ad emissioni zero è disposto a chiudere un occhio sugli attuali limiti della tecnologia.

 

Per contro tutte le più grandi case automobilistiche propongono nella propria gamma almeno un veicolo elettrico è c’è chi punta decisamente in questa direzione, lasciando sbigottiti i comuni automobilisti che non capiscono questa smania della conversione all’elettrico.

 

Le batterie agli ioni di litio stanno continuando ad evolversi, diminuendo progressivamente i costi e parallelamente aumentando la capacità di immagazzinare energia a parità di peso e volume. Questo fa si che di anno in anno i costi delle auto elettriche diventino sempre più concorrenziali avvicinandosi progressivamente al pareggio rispetto alle tradizionali auto a combustione.

 

Il limite delle tradizionali batterie agli ioni di litio sta però nella nota lentezza di ricarica unito al progressivo decadimento della capacità, soprattutto se ricaricate con alte potenze. Il principale responsabile di questi limiti è l’elettrolita liquido che tende a surriscaldarsi molto durante la ricarica, quindi occorre un attento controllo elettronico della temperatura di ogni singola cella per evitare che si danneggi, limitando la potenza immessa ed aumentando i tempi di ricarica. 

 

Per superare questo ed altri problemi sono da tempo allo studio le batterie allo stato solido, in cui l’elettrolita liquido è sostituito da un materiale solido, ad esempio il graphene, in grado di permettere ricariche molto più veloci senza alcun complesso controllo sulla temperatura, perché intrinsecamente più stabili, inoltre anche il degrado risulta molto più lento, garantendo molti più cicli di ricarica senza intaccare la capacità originale.

 

Le batterie allo stato solido però non sono fantascienza, sono già oggi realtà per i piccoli dispositivi elettronici, ad esempio una società chiamata Real Graphene commercializza già un powerbank da 10.000 mAh, che si ricarica senza surriscaldarsi in soli 55 minuti con un apposito alimentatore da 60 watt, quindi 3,5 volte più velocemente di analoghi dispositivi con batterie al litio tradizionali. Il graphene inoltre promette di allungare sensibilmente la vita della batteria, che secondo il costruttore può essere ricaricata 1500 volte senza il minimo degrado, ovvero 5 volte in più rispetto alle tradizionali batterie.

 

Ma tutta questa meraviglia quando sarà disponibile in altri ambiti? I primi smartphone con batterie al graphene saranno in vendita entro la fine dell’anno, tutti i grandi big a cominciare da Samsung ci stanno lavorando.
 

Nel mondo dell’auto qualche costruttore potrebbe stupirci prima del previsto dato che tutte le previsioni sono state riviste al ribasso rispetto agli iniziali 10 anni. Per adesso sappiamo che la Fisker Ocean, già in prevendita, avrà batterie al graphene e dovrebbe essere in vendita nel 2022. Tesla pare che abbia dei piani che partono dal 2024, mentre Volkswagen parla apertamente di 2025 per le prime auto con batterie allo stato solido al ferro, mentre in Giappone è stata creata un’apposita alleanza tra Toyota, Subaru, Daihatsu, Mazda e Panasonic per sviluppare le batterie allo stato solido.

 

Ma la cosa più sorprendente è che le batterie allo stato solido potranno immagazzinare più energia a parità di volume e peso rispetto alle attuali batterie al litio a costi che potrebbero essere addirittura inferiori.

 

C’è chi ritiene quindi che l’avvento delle batterie allo stato solido decreterà l’arrivo dell’auto elettrica per tutti, a prezzi che potranno tranquillamente competere con le tradizionali auto a combustione.

 

Questo spiegherebbe l’ansia che sta affliggendo molti costruttori, indaffarati a proporre auto elettriche per farsi trovare pronti quando arriverà la rivoluzione delle batterie allo stato solido, che potrebbe essere più veloce di quanto si immagini.

Il punto di non ritorno della diffusione di massa dell’auto elettrica sarebbe quindi dietro l’angolo e secondo qualcuno potrebbe addirittura decretare la fine della produzione delle auto a pistoni.
 

 

[Vadocomeundiavolo]

Per contro tutte le più grandi case automobilistiche propongono nella propria gamma almeno un veicolo elettrico

 

Quindi chi non ha in listino un veicolo elettrico non è una grande casa ?

[ale75]

Sono molto interessato a questo possibile step delle batterie

Mi piacerebbe che qualcuno potesse spiegarmi quelli che potrebbero essere i risultati in termini di peso, velocità di ricarica 

[TonyH]

Se arriveranno in massa (mi spiace, ma sono come S.Tommaso, negli ultimi 25 anni ne ho sentiti tantissimi annunci rivoluzionari, ma alla fine a parte la gestione elettronica il grosso passa per aumento potenza ricarica) potranno diffondersi in maniera seria le BEV in città.

 

Ma “morte del motore a pistoni” mi sembra un titolo acchiappalike per due motivi:

1- sebbene ci sia un processo di inurbamento, non tutto il mondo vivrà in città. 

2- abbiamo già in tanti altri settori dove una tecnologia nuova non ha annientato quella vecchia in assoluto. MP3 vs. vinile, quarzo vs. Meccanici i primi che mi vengono in mente. La tecnologia nuova si prende il mercato di massa, ma quella vecchia - se è rivestita da un lato passionale - sopravvive bene nelle sue nicchie.

[__P]

17 minuti fa, Pappa scrive:

Sicuramente non una dellemgliori...

Quindi Ferrari, il brand più forte a livello globale per il secondo anno consecutivo, non è uno dei migliori costruttori di auto?

Interessante... 

[Vadocomeundiavolo]

Toyota ha un elettrica in listino ?
In Italia non mi sembra.

[__P]

24 minuti fa, Pappa scrive:

Dai, quello è un mondo a parte.

Come quello di imbecilli che spendono 7000-8000 euro per una R100 (moto).!

Secondo me no!

e ti spiego anche il perché...

In Ferrari di modelli HEV ne hanno già presentati, LaFerrari con il Hi-Kers e SF90 con il plug-in ed il e-axle, e sta studiando la fattibilità di un modello full electric, dandosi una data come termine per il SOP. Ultimamente l’AD ha affermato che tale data non verrà rispettata perché la tecnologia per l’elettrico disponibile non è ancora adeguata alle prestazioni di una Ferrari.

Ad oggi, l’unico produttore che ha tecnologia ed esperienza di un certo tipo è Tesla, mentre tutto gli altri stanno inseguendo, proponendo modelli che sulla carta hanno prestazioni di durata eccezionale ma che nella realtà meh...

Per cui tutta questa corsa ad avere per forza un modello BEV in gamma è solo il dover abbassare le quote di emissioni della gamma a listino, marketing e protezionismo.

E comunque, chi prima o chi dopo ci stanno arrivando tutti.

 

P.S.: sarebbe bello, se al posto delle post a mo’ di slogan che tanto vanno in politica ed in Facebook, argomentassi un po’ le tue idee!

Perchè al momento i tuoi post sono al limite del trollaggio... 

Suvvia bastano pochi secondi in più per scrivere un post argomentato! ?

Modificato 10 Febbraio 2020 da lukka1982

[__P]

Ecco, argomentazione che non condivido, ma almeno spiega il tuo pensiero!

 

Detto ciò, aldilà dei proclami ecologici, le case automobilistiche sono delle società a scopo di lucro e non delle onlus. Difficile che si possa prospettare uno scenario in cui possano sopravvivere di ricambi.

Per quanto riguarda l’occupazione, beh il settore automotive sarà quello che con la svolta elettrica di massa - difficile che possano sostituire in toto nell’arco di un decennio le auto ICE comunque - ne risentirà di più in termini occupazionali.

[TonyH]

1 minuto fa, lukka1982 scrive:

Detto ciò, aldilà dei proclami ecologici, le case automobilistiche sono delle società a scopo di lucro e non delle onlus.

 

E su questo non piove. Fanno giustamente i loro interessi.

La cosa che personalmente condivido poco sono gli atteggiamenti dei legislatori. Che sembrano preoccuparsi più degli utili delle aziende che realmente del problemi ambientali e occupazionali.