Superbateria para carros elétricos pronta para produção em breve
Samsung anuncia produção em massa de bateria de estado sólido que pode dar um boost aos veículos elétricos. A bateria é esperada para durar 20 anos, permitir distâncias de mais de 900 quilômetros e carregar em apenas nove minutos. Enquanto isso, a Alemanha corre o risco de ficar para trás na pesquisa de baterias.
Distâncias curtas, tempos de carregamento longos e vida útil insuficiente das baterias atualmente limitam os veículos elétricos. No entanto, eles poderiam logo acelerar com baterias de estado sólido inovadoras que abordam esses problemas. A Samsung anunciou na conferência SNE Battery Day 2024 que planeja iniciar a produção em massa desse tipo de bateria até 2027. Uma linha de produção piloto já está em andamento, com testes iniciais feitos por fabricantes de veículos elétricos, de acordo com "Interesting Engineering."
Até 965 quilômetros de alcance
A bateria de estado sólido é esperada para permitir um alcance de até 965 quilômetros e uma vida útil de 20 anos. Ela pode carregar de 8 a 80 por cento em apenas nove minutos, uma "característica sem precedentes", de acordo com a Samsung. Esse tempo de carregamento rápido é possível devido à otimização do caminho de transmissão de íons de lítio e baixa resistência, explica a empresa.
Por que não carregar até 100 por cento? Descargas profundas para 0 por cento e carregamento rápido acima de 80 por cento podem danificar as baterias. Nessas faixas, as baterias absorvem energia muito mais devagar. Algumas fabricantes de smartphones permitem que os usuários definam um percentual máximo de carga para preservar a vida útil da bateria.
A nova bateria tem um formato prismático, ou seja, é retangular e achatada. Ao contrário das baterias tradicionais, suas terminais estão localizadas nas laterais, em vez do topo, para melhorar a eficiência energética e o desempenho de resfriamento.
Sem ánodos
A Samsung também emprega uma arquitetura Cell-to-Pack (CTP), integrando células diretamente no pacote de bateria em vez de usar módulos. Além disso, a nova bateria não tem ánodos. Normalmente, os ánodos armazenam íons enquanto a bateria está sendo carregada, com íons fluindo do ánodo através de um eletrólito para o catodo (coletor de corrente) durante a operação.
Um estudo publicado na Nature Energy por pesquisadores da Universidade de Chicago recentemente descreveu como uma bateria sem ánodo pode funcionar. Seu conceito envolve armazenar íons diretamente no coletor através de uma deposição eletroquímica de um metal alcalino.
Alta densidade energética, mas segura
No geral, o número de componentes é reduzido em 35 por cento e o peso em 20 por cento em comparação com os designs tradicionais. Isso resulta em uma densidade energética de 500 watt-horas por quilograma (Wh/kg), cerca de 40 por cento maior do que as baterias atuais de veículos elétricos da Samsung.
Em uma bateria de estado sólido, um eletrólito sólido é usado em vez de um líquido. A Samsung usa um óxido, com alternativas incluindo polímeros, eletrólitos orgânicos e sulfetos ou tiopofosfatos. Essas baterias oferecem maiores densidades energéticas, tempos de carregamento mais rápidos e maior segurança, com um risco significativamente menor de incêndio.
Ainda muito cara para a maioria
Não surpreende que as montadoras queiram usar baterias com essas características em seus veículos o mais rápido possível. No entanto, a bateria de estado sólido da Samsung ainda é muito cara para produzir, então ela será inicialmente usada no segmento "super-premium".
Para se preparar para a produção em massa, a Samsung construiu uma planta piloto que já está produzindo pequenos lotes. Amostras iniciais foram enviadas às montadoras para testes, com feedback positivo relatado pela Samsung.
Samsung enfrenta competição
A Samsung não é a única empresa planejando a produção em massa de baterias de estado sólido. A Toyota, em parceria com a empresa de energia Idemitsu Kosan, também está com o objetivo de iniciar a produção em 2027.
De acordo com "Notebookcheck", as fabricantes japonesas também estão lutando com custos de produção altos, então sua bateria de estado sólido será inicialmente usada em veículos de luxo da marca Lexus. A Nissan também está envolvida, com a corporação japonesa planejando lançar seu primeiro veículo elétrico com uma bateria de estado sólido desenvolvida internamente em 2028. A CATL, o maior fornecedor mundial de baterias para veículos elétricos, tem pesquisado baterias de estado sólido há mais de uma década com mais de 1000 empregados. Inicialmente, a CATL planejava iniciar a produção em massa em 2030, mas agora a empresa chinesa quer produzir pelo menos um pequeno lote em 2027.
**As montadoras alemãs também estão cooperando. O
O financiamento pré-competitivo da pesquisa é a base para a investigação de novos temas estratégicos de baterias, como baterias de estado sólido e baterias de íons de sódio, afirmam as associações industriais em seu comunicado. Permite a exploração e avaliação de tendências tecnológicas e a exploração de novos campos de pesquisa. Sem essa pesquisa, uma posição forte da Alemanha no campo estrategicamente importante das baterias não seria viável.
A tecnologia inovadora de bateria de estado sólido desenvolvida pela Samsung poderia ter um impacto significativo na política energética da Alemanha, já que o país corre o risco de ficar para trás na pesquisa de baterias devido aos custos de produção elevados. O potencial da bateria da Samsung, capaz de longas faixas e recarga rápida, poderia incentivar fabricantes de automóveis alemães a investir nessa tecnologia e assegurar uma vantagem competitiva.
