Batterie “solide”, la nuova scommessa tecnologica per i veicoli elettrici: la Toyota digitale inventa una batteria solida con incredibile autonomia
Toyota inventa una batteria “solida” con incredibile autonomia
Contents
- 1 Toyota inventa una batteria “solida” con incredibile autonomia
- 1.1 Batterie “solide”, la nuova scommessa tecnologica per i veicoli elettrici
- 1.2 Un feedback
- 1.3 Toyota inventa una batteria “solida” con incredibile autonomia
- 1.4 Una batteria ad alto rischio ?
- 1.5 Tre tecnologie della batteria che potrebbero rivoluzionare il nostro futuro
- 1.6 Batterie agli ioni di litio di nuova generazione
- 1.7 Batterie al litio-sufre
- 1.8 Batterie per tutti i solide
Las, nell’aprile 2022, due di loro hanno preso fuoco a Parigi, portando fuori dal traffico 148 veicoli nella stessa serie. “La causa più probabile non è collegata a un problema di progettazione, ma a un cattivo posizionamento dell’isolamento che può creare un corto circuito in determinate condizioni specifiche. Da allora, abbiamo appreso enormemente da questi eventi e le capacità critiche del processo sono stati garantiti “, Spiega il direttore generale di Blue Solutions, Richard Bouveret.
Batterie “solide”, la nuova scommessa tecnologica per i veicoli elettrici
Le batterie solide così chiamate fanno la notizia con enormi investimenti in Prologium, Volkswagen o Toyota. Le loro promesse sono allettanti e il 20 % degli accumulatori dovrebbe essere di questo tipo entro il 2030.
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Presentate come più efficienti, meno inquinanti e più sicure degli ioni di litio, le batterie solide per le auto elettriche sono oggetto di miliardi di euro negli investimenti. L’obiettivo dichiarato è quello di lanciare la produzione industriale prima della fine di questo decennio. In Francia, una fabbrica che adotta questa tecnologia oggi sarebbe studiata.
La società taiwanese Prologium prevede di investire 5,2 miliardi di euro entro il 2030 in un impianto di batteria elettrolitica solida a Dunkerque. Una vera scommessa quando la produzione di questi nuovi accumulatori non è completamente controllata. Questa tecnologia è effettivamente validata in laboratorio, ma non su larga scala, spiega Jean-Marie Tarascon, professore al Collège de France, presso AFP.
Per Prologium, la produzione potrebbe iniziare alla fine del 2026. Volkswagen ha anche investito in questa tecnologia tramite lo spazio quantistico dell’azienda per produrre il proprio nel 2025 e Toyota mira allo stesso calendario. “La transizione verso la scala industriale non sarà fatta prima della fine del decennio, anche entro il 2035, M. Tarascon. I blocchi principali controllano la pressione durante il gruppo e l’interfaccia con elettrolita solido.» In altre parole, è difficile per i produttori passare la corrente elettrica attraverso un materiale solido senza somministrare pressione molto elevata durante la produzione, un’arte difficile a livello industriale.
Queste nuove batterie per elettroliti promettono di trasportare la corrente tramite un driver duro e non liquido, tra l’anodo (Terminal Plus) e il catodo (meno terminale). In teoria, guadagniamo in sicurezza di fronte ai rischi di incendio, ma anche a volume, velocità di carico e densità di energia rispetto alle batterie attuali con elettrolita liquido (ione di litio). Sarebbero inoltre genere di una riduzione del 24-39 % dell’impronta di carbonio, secondo il trasporto e l’ambiente delle ONG (T&E).
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Questo guadagno ambientale potrebbe essere generato solo “Leggi forti supervisionano i metodi di estrazione dei metalli”, Tempers la persona responsabile delle batterie in termini di catena di approvvigionamento T&E, Cecilia Matea, con AFP.
Un feedback
Questi numerosi vantaggi rimangono teorici e solo verificabili con Blue Solutions (Bolloré Group), l’unica azienda a commercializzare batterie solide nel mondo. In 25 anni, è riuscita a equipaggiare il Bluecar (Old Autolib ‘) e BlueBus, allenatori in particolare gestiti da RATP.
Las, nell’aprile 2022, due di loro hanno preso fuoco a Parigi, portando fuori dal traffico 148 veicoli nella stessa serie. “La causa più probabile non è collegata a un problema di progettazione, ma a un cattivo posizionamento dell’isolamento che può creare un corto circuito in determinate condizioni specifiche. Da allora, abbiamo appreso enormemente da questi eventi e le capacità critiche del processo sono stati garantiti “, Spiega il direttore generale di Blue Solutions, Richard Bouveret.
Un altro svantaggio, le batterie Blue Solutions hanno funzionato solo a 60 ° C, che richiedeva sempre il veicolo collegato quando non è stato utilizzato, altrimenti la sua batteria è stata scaricata. “Grazie a una formula completamente nuova del polimero che costituisce elettrolita solido, la quarta generazione funziona a temperatura ambiente”, Specifica Richard Bouveret in AFP.
Con un investimento di 145 milioni di euro in tre anni annunciati alla fine del 2022, Blue Solution vuole garantire la produzione industriale di questa nuova formula entro il 2028. Da parte sua, Prologium stima che le sue batterie non saranno influenzate da questo problema di preriscaldamento, perché è costituito da silicone. Una soluzione “Hybrid situato a metà degli ioni di litio e tutti solidi in termini di vantaggi”, Spiega Jean-Marie Tarascon.
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Toyota inventa una batteria “solida” con incredibile autonomia
Il marchio giapponese Toyota ha appena fatto una dimensione innovativa. Con questa batteria solida l’autonomia è semplicemente raddoppiata.
Il più grande ostacolo all’acquisto di un’auto elettrica è ancora basato sull’autonomia di quest’ultima oggi. I produttori lo sanno meglio di chiunque altro, devono offrire veicoli in grado di viaggiare centinaia di chilometri con una sola carica per sedurre il pubblico in generale.
Al fine di migliorare l’autonomia di un’auto elettrica, i produttori possono giocare su tre fattori. Il primo si basa sul consumo del motore. Più basso quest’ultimo, maggiore sarà l’autonomia. I marchi possono anche rivedere il disegno delle loro auto per renderle il più aerodinamiche possibile.
Infine, è possibile lavorare sulla batteria per aumentare la capacità di quest’ultimo. Questo è esattamente ciò che la Toyota ha appena fatto. Il marchio giapponese ha appena presentato la prima batteria “solida” nella sua storia. A differenza delle batterie convenzionali utilizzate oggi su auto elettriche, questo modello non utilizza elettrolizzati liquidi, ma una variante di questi ultimi “solidi”.
Con questo cambiamento nella progettazione della batteria, Toyota annuncia che può superare i 1200 chilometri di barra di autonomia su un unico carico. Ma i vantaggi di questa nuova tecnologia non si fermano qui. In effetti il produttore giapponese spiega essere in grado di eseguire gran parte della ricarica dell’auto (dal 10 % all’80 %) in soli 10 minuti.
Una batteria ad alto rischio ?
Ma tutto non è roseo nel mondo delle batterie solide. Se sono più leggeri e più compatti delle loro controparti liquide, sono anche molto più instabili. Il movimento degli ioni di litio durante la ricarica può causare dilatazione della batteria. Le variazioni delle dimensioni che modificheranno rapidamente la chimica della batteria e ridurranno notevolmente la sua durata ottimale.
Toyota è ben consapevole di questo problema. I team incaricati di sviluppare questa nuova batteria hanno cercato di trovare nuove leghe per aggirare questa preoccupazione importante. Il produttore non ha rivelato tutti i suoi segreti durante la conferenza stampa di presentazione, ma il marchio garantisce che la batteria sia stabile.
La produzione di massa dovrebbe iniziare nel 2027 per l’arrivo sul mercato l’anno successivo. Toyota spera che questa modifica della tecnologia a livello della batteria possa avere un impatto significativo sul prezzo di acquisto dell’auto. L’azienda garantisce che una batteria solida costa un modello “classico” a metà strada.
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10 commenti
Wandapanel 6 luglio 2023 alle 17:51
Incredibile finalmente qualcuno che affronta il vero problema il numero di chilometri e il prezzo grazie Toyota. Rimane più che risolto il problema delle persone che hanno un appartamento che non ha parcheggi sotterranei con outlet elettrico, ce ne sono molti. Penso che la soluzione migliore sia riuscita a ricaricare al 100% della batteria in 5 minuti, il che valeva la pena riempire un pieno di benzina. e quindi hanno posti elettrici piuttosto che stazioni di benzina.
Paul Tsakok, 6 luglio 2023 alle 22:09
La Toyota è la più innovativa nel mondo automobilistico e ha sempre realizzato auto a benzina, ibrida, idrogeno ed elettriche .
Dicentim 7 luglio 2023 alle 8:54
Che la Toyota sta iniziando a risolvere l’attuale problema dei veicoli ibridi le cui batterie cadono come mosche da 60k km qui in riunione.
Jean 7 luglio 2023 alle 16:00
Coloro che promettono accuse in MD10 sembrano dimenticare le leggi della termodinamica. Impossibile senza innescare la combustione spontanea.
Con le capacità/autonomie delle batterie attuali, un intervallo di 1200 km corrisponderebbe a una batteria di ~ 200kWh.
10-80% corrisponderebbe a 140kWh di energia trasferita in 10 minuti.
Sia che “liquido” o “solido”, le reazioni chimiche per convertire così tanta energia in così poco tempo richiedono un enorme calore di calore.
@Wandapanel
Puoi dimenticare il tuo pieno carico in 5 minuti �� In generale, le batterie, qualunque cosa la tecnologia non sarà mai in grado di competere con la favolosa densità di energia della benzina. Un pieno di 70 litri (50 kg) ti dà un’autonomia di 1000 km, mentre con 700-1000 kg hai appena 600 km di autonomia.
Ed è molto bello promettere una gigantesca autonomia di andare in vacanza con la famiglia, ma se riesci a mettere qualcosa nel (enorme) tronco è cosa.
Il payload di un modello Tesla 3 varia tra 335 kg (batteria/autonomia di grandi dimensioni) e 486 kg (batteria/autonomia ridotta).
Ti ho lasciato fare il calcolo per una famiglia di 5 quanto possono caricare il tronco prima che le gomme si lasciassero andare …
William 7 luglio 2023 alle 18:11
Jeans@
E? Conosci un sacco di berline con enormi carichi utili? Il Modello 3 A, ha poco vicino, il payload di una BMW X3 ….Non vedo i proprietari di un x 3 s Zn lamentarsi
Gilles Provençal 8 luglio 2023 alle 0:42
Hydro Quebec ha sviluppato una batteria a secco molto più leggera alcuni anni fa alcuni anni fa rispetto a quelle prodotte attualmente; il cui freddo non avrebbe alcun impatto con un km. più di 1000 . Cosa si aspetta Hydro QC. Per mettere questa famosa batteria sul Quebec ? Vogliono ripetere ciò che hanno fatto con il brevetto a ruota del motore; Vendilo per le arachidi.
Gilles Provençal 8 luglio 2023 alle 2:24
Krimo 8 luglio 2023 alle 14:48
L’auto eletta.. c a chimera … Immagina 10 auto che si riempiono di elettroni tampona una stazione … ci vorrebbe una centrale elettrica … milioni di amplificatori da gestire con ciò che il raffreddamento … che sezione cavo ..
Elettrico senza superconduttività rimarrà riservato ai giocattoli ..
Jean Claude Levesq 1 agosto 2023 alle 21:43
Ben fatto. Non dovresti mai dubitare del progresso, del cambiamento e del miglioramento della qualità della vita. È inevitabile. Siamo testimoni.
Franck 13 settembre 2023 alle 1:33
@Jean peccato che le densità energetiche dei combustibili fossili salgono in fumo su motori con una resa media dell’11% (e non il 40% “in condizioni ottimali”) oltre a ciò, il mercato NaCl è meglio l’anno delle batterie con una proprietà migliore il prossimo anno Densità energetica (vicino a 500 W per chilo e i progressi sulle batterie al Grafe sono molto interessanti)
Tre tecnologie della batteria che potrebbero rivoluzionare il nostro futuro
Il mondo ha bisogno di più energie, preferibilmente pulite e rinnovabili. Per il momento, le nostre strategie di accumulo di energia dipendono dalle batterie agli ioni di litio, che sono all’avanguardia di questa tecnologia. Ma quali innovazioni incombono per gli anni a venire ?
Cominciamo con le basi della batteria. Una batteria ha uno o più elementi, ciascuno con un elettrodo positivo (il catodo), un elettrodo negativo (l’anodo), un separatore e un elettrolita. A seconda dei componenti chimici e dei materiali utilizzati per questi elementi, le proprietà della batteria saranno diverse e avranno un impatto sulla quantità di energia immagazzinata e consegnata, la potenza fornita e sul numero di cariche e scarichi fatti ( Chiamato ciclabilità).
I produttori di batterie sono costantemente alla ricerca di sistemi elettrochimici più economici, densi, più leggeri e più potenti. Abbiamo incontrato Patrick Bernard, direttore della ricerca di Saft, che ci ha presentato tre nuove tecnologie per batterie in punta di palco.
Batterie agli ioni di litio di nuova generazione
Che cosa è ?
Nelle batterie agli ioni di litio (litio), l’accumulo e il rilascio di energia sono garantiti dal movimento degli ioni di litio dall’elettrodo positivo all’elettrodo negativo in entrambe le direzioni tramite elettrolita. In questa tecnologia, l’elettrodo positivo funge da fonte iniziale di litio e l’elettrodo negativo come ospite di litio. Diverse chimie sono raggruppate sotto il nome di batterie agli ioni di litio, il frutto di decenni di selezione e ottimizzazione, vicino alla perfezione, di materiali attivi positivi e negativi. Gli ossidi o i fosfati metallici litieti sono i materiali più comunemente usati come materiali positivi attuali. La grafite, ma anche la grafite/silicio o gli ossidi di titanio liziati sono usati come materiali negativi.
Con materiali e concezioni cellulari reali, la tecnologia degli ioni di litio dovrebbe raggiungere un limite di energia nei prossimi anni. Tuttavia, le scoperte recenti delle nuove famiglie di materiali attivi dirompenti dovrebbero sbloccare i limiti attuali. Questi composti innovativi possono archiviare più litio in elettrodi positivi e negativi e consentiranno la prima volta a combinare energia e potenza. Inoltre, con questi nuovi composti, sono anche prese in considerazione la scarsità e la criticità delle materie prime.
Quali sono i vantaggi ?
Oggi, tra tutte le tecnologie di stoccaggio avanzate, la tecnologia della batteria agli ioni di litio consente il massimo livello di densità di energia. Le prestazioni come la finestra operativa di carico rapido o temperatura (da -50 ° C a 125 ° C) possono essere perfezionate grazie all’ampia scelta di design e sostanze chimiche delle cellule. Inoltre, le batterie agli ioni di litio presentano ulteriori vantaggi come il riconoscimento di auto-discorso molto basso e una durata di servizio molto lunga e prestazioni ciclistiche, generalmente migliaia di cicli di carico/scarico.
Quando dovrebbero vedere la luce del giorno ?
La nuova generazione di batterie a ioni di litio avanzate dovrebbe essere distribuita prima della prima generazione di batterie a semiconduttore. Saranno ideali per l’uso in applicazioni come sistemi di accumulo di energia per energie rinnovabili e trasporto (marina, ferrovie, aviazione e mobilità fuori strada) in cui sono obbligatori ad alta energia, alta potenza e sicurezza.
Batterie al litio-sufre
Che cosa è ?
In una batteria agli ioni di litio, gli ioni di litio sono intervallati nelle strutture ospiti dei materiali attivi durante il carico e la scarica. In una batteria al litio-Soufre (Li-S), non esiste più alcuna struttura host. Durante lo scarico, il litio anodo viene consumato e lo zolfo viene trasformato in diversi materiali di zolfo e lithiés. Durante il carico, ha luogo il processo opposto.
Quali sono i vantaggi ?
Una batteria Li-S contiene materiali molto attivi: zolfo per elettrodo positivo e litio metallico per elettrodo negativo. Questo è il motivo per cui la sua densità di energia teorica è estremamente elevata: è effettivamente quattro volte superiore a quella di una batteria agli ioni di litio. È quindi perfettamente adatto per le industrie aeronautiche e spaziali per esempio.
SAFT ha selezionato e privilegiato la tecnologia Li-S più promettente basata su elettrolita solidi. Questo percorso tecnico porta una densità di energia molto elevata, una durata di lunga durata e sconvolge i principali svantaggi del liquido Li-S-S (durata della vita limitata, alta scarica di auto, ecc.).
Inoltre, questa tecnologia è complementare all’ione di litio allo stato solido grazie alla sua maggiore densità di energia gravimetrica (+30% in gioco in WH/kg).
Quando dovrebbero vedere la luce del giorno ?
Le principali barriere tecnologiche sono già state superate e il livello di maturità progredisce molto rapidamente verso i prototipi di dimensioni della vita.
Per le applicazioni che richiedono una lunga durata della batteria, questa tecnologia dovrebbe arrivare sul mercato subito dopo ioni di litio a stato solido.
Batterie per tutti i solide
Che cosa è ?
Una batteria completa è un vero cambio di paradigma della tecnologia. Nelle attuali batterie agli ioni di litio, gli ioni si spostano da un elettrodo all’altro attraverso l’elettrolita liquido. In una batteria intera solida, l’elettrolita liquido viene sostituito da un composto inorganico solido che consente la diffusione degli ioni al litio. Questo concetto è tutt’altro che nuovo, ma negli ultimi dieci anni sono state scoperte nuove famiglie di elettroliti solidi con forte conduttività ionica, vicine a quella degli elettroliti liquidi.
Oggi, gli sforzi di ricerca e sviluppo di SAFT sono focalizzati su 2 tipi principali di materiali: polimeri e composti inorganici, mirati alla sinergia delle proprietà fisico-chimiche come trattamento, stabilità, conducibilità ..
Quali sono i vantaggi ?
Il primo grande vantaggio è un chiaro miglioramento della sicurezza delle batterie e delle batterie: a differenza delle loro controparti liquide, gli elettroliti solidi sono invasibili quando riscaldati. In secondo luogo, consentono l’uso di materiali innovativi ad alta tensione e ad alta capacità, per batterie più povere e più leggere con una migliore durata a causa della ridotta autodomissione. Inoltre, a livello di sistema, forniranno ulteriori vantaggi come la meccanica semplificata, nonché una migliore gestione termica e sicurezza rinforzata.
Poiché queste batterie hanno un rapporto di potenza/peso elevato, sono ideali per l’uso nei veicoli elettrici.
Quando dovrebbero vedere la luce del giorno ?
Diverse tecnologie della batteria assoluta dovrebbero apparire sui progressi tecnologici. La prima generazione potrebbe prima consistere in batterie con anodi di grafite, offrendo migliori prestazioni energetiche e maggiore sicurezza. Più tardi, potrebbero essere commercializzate batterie all-solide più leggere, con un anodo di litio metallico,.
Ilyass Badry – 26 giugno 2023 
Condivido con te la mia brutta esperienza B la nuova Astra . Auto acquistata in mesi 10/22 Sono stato costretto a muovermi circa 9 volte il servizio dopo le scale per regolare i problemi della fotocamera 360 e aria condizionata e ora sono di fronte a un problema NV: cabina di pilotaggio e lo schermo che si spegne da solo . Hadchi Kamel e la Yalah Waslah W 5900 km sono davvero deluso . 
WAFA HH – 22 febbraio 2022 
Lei Ram – 23 febbraio 2022 
