Według ekspertów ds. rozwoju baterii, którzy spotkali się na Targach Baterii w Ameryce Północnej w 2023 roku, istnieje sceptycyzm co do natychmiastowej komercyjnej wykonalności baterii półprzewodnikowych dla masowego rynku pojazdów elektrycznych (EV). Ekspertów zarysowano kilka wyzwań, które trzeba rozwiązać, zanim technologia ciała stałego osiągnie swój potencjał wysokiego wolumenu.
Jednym z głównych problemów podkreślonych przez ekspertów jest wydajność baterii półprzewodnikowych. Pomimo znaczących postępów w ich rozwoju, wciąż konieczne są ulepszenia pod względem gęstości energii. Obecne ogniwa litowo-jonowe oferują około 350 watogodzin na kilogram, podczas gdy pożądanym celem jest 450 watogodzin na kilogram. Poprawa tej gęstości energetycznej jest niezbędna, aby spełnić długoterminowe cele branży motoryzacyjnej.
Inną istotną kwestią do poprawy jest możliwość produkcji. Brakuje wiedzy na temat procesu wytwarzania baterii półprzewodnikowych, co utrudnia ocenę ich komercyjnej wykonalności. Ponadto, łańcuch dostaw baterii półprzewodnikowych jest na bardzo niskim poziomie dojrzałości. Pojawiają się pytania dotyczące dostępności stałego elektrolitu i metalowych anod litowych, które są istotnymi składnikami technologii baterii półprzewodnikowych.
Koszt baterii półprzewodnikowych nadal stanowi znaczącą przeszkodę. Obecnie trudno jest uczynić baterie półprzewodnikowe konkurencyjnymi cenowo w porównaniu z konwencjonalnymi ogniwami litowo-jonowymi. Wysokie koszty wynikają z złożoności procesu produkcji i ograniczonego łańcucha dostaw.
Mimo prowadzonych badań i prac rozwojowych nad bateriami ciała stałego, nie spodziewa się, że technologia ta osiągnie powszechne przyjęcie w najbliższej przyszłości. Eksperci prognozują, że wskaźnik penetracji wyniesie tylko 3-5% do 2030 roku. Branża motoryzacyjna kontynuuje inwestowanie w zróżnicowane strategie rozwoju baterii, aby zapewnić niezawodne dostawy sprawdzonej technologii i jednocześnie wspierać badania zaawansowanych chemii, w tym baterii półprzewodnikowych.
Podsumowując, baterie półprzewodnikowe mają ogromny potencjał poprawy zasięgu jazdy, wydajności i bezpieczeństwa pojazdów elektrycznych. Jednak wciąż istnieje wiele wyzwań, takich jak poprawa wydajności, możliwość produkcji, rozwiązanie problemów wynikających z łańcucha dostaw i obniżenie kosztów. Dopóki te przeszkody nie zostaną pokonane, powszechne przyjęcie baterii półprzewodnikowych w branży motoryzacyjnej może zostać opóźnione.
Źródła:
– Bill Visnic, „Desafíos para las baterías de estado sólido en el optimismo de la industria automotriz”, SAE International
– Obraz: Factorial Energy