Experto en EV Sandy Munro: Baterías de estado sólido "Beso de la muerte" para autos de gasolina

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"Teardown Titan" Sandy Munro se volvió viral por criticar ciertos aspectos de los primeros Tesla que derribó, y algunas de esas críticas podrían ayudar a inspirar las gigacastings que se usan hoy en día. Más recientemente, no ha ocultado su admiración por la tecnología de batería e inversor de Tesla, especialmente en comparación con la miríada de otros vehículos eléctricos que su compañía ha derribado para su análisis. Sandy recientemente compartió sus pensamientos sobre el estado de las industrias de tecnología de baterías y vehículos eléctricos con los asistentes al Congreso Mundial SAE 2023, y nuestro jefe nerd de la oficina de Detroit estaba allí tomando notas.

Munro & Associates ha analizado todos los paquetes de baterías de iones de litio en el mercado actual y declara que el 4680 es el mejor de la generación actual. Según las patentes que Tesla compró a la startup canadiense Springpower (¡por $3!), su química sigue siendo NMC con un ánodo de grafito, pero un novedoso proceso de fabricación de electrodos secos ayudó a reducir la huella de fabricación a un tercio.

En relación con las celdas 2170 que reemplaza, tiene seis veces más potencia, cinco veces más energía y aumenta el rango en un 16 por ciento.

El electrolito de la batería Tesla 4680 no califica como de estado sólido, pero puede que le sorprenda (como nos sorprendió a nosotros) que las baterías de estado sólido hayan estado en vehículos de producción durante algún tiempo. No te emociones. Blue Solutions de Quebec Hydro y Bolloré combinaron sus 1.700 patentes de baterías de polímero de metal de litio para formar una empresa llamada LMP para comercializar baterías totalmente de estado sólido. El problema es que su diseño actual funciona a 176 grados F, por lo que actualmente solo se usan en accesorios de servicio pesado como autobuses.

Solid Energy Solutions está trabajando en una batería de metal de litio con un cátodo similar a las baterías actuales, pero un ánodo con metal de litio seco adherido a cobre o, para lograr un peso más ligero, una malla de titanio que produce una densidad de energía gravimétrica superior. Sakuu también ha demostrado un proceso de producción de impresión 3D para baterías de metal de litio de estado sólido. Y QuantumScape reclama hasta 400 Wh/kg con su diseño de estado sólido.

Ford, Mercedes, Toyota y VW están apostando fuerte por estas baterías de estado sólido a temperatura ambiente. Son difíciles de escalar para la producción (Sandy lo compara con "intentar unir papas fritas con cinta bidireccional"), pero se cargan más rápido, no son inflamables, cuentan con una densidad de energía de 2 a 8 veces mayor y, por lo general, requieren sin materiales tóxicos.

Todo lo cual llevó a Munro a declarar: "Cuando estas baterías estén en producción, no habrá comparación entre la tecnología actual ni nada a base de petróleo; [el estado sólido] es el beso de la muerte para la gasolina y el diésel".

El sodio es mucho más abundante que el litio, por lo que las baterías de iones de sodio son ciertamente atractivas desde el punto de vista de la línea de suministro. Según los informes, JAC Group de China salió al mercado con un paquete de este tipo en su compacto Sehol E10X, utilizando baterías suministradas por HiNa Battery Technologies, una empresa emergente que data de solo 2017, y el gigante chino de baterías Contemporary Amperex Technology Co. (CATL) anunció que está trabajando con Chery. desarrollar un paquete de baterías de sodio para subcompactos de bajo costo.

Esto ilustra otro punto que Munro hizo en todo momento: los chinos son excepcionalmente motivados, acortan los tiempos de desarrollo, los procesos de aprobación, etc. "Todos quieren trabajar. Todos quieren ser empresarios y todos quieren ser millonarios, algo que solíamos tener aquí. en los Estados."

CATL anunció una revolucionaria batería de "estado semisólido" de materia condensada con una densidad de energía de 500 Wh/kg que es adecuada para aviones de pasajeros eléctricos (en comparación con los 186 Wh/kg del paquete Tesla Model S Plaid líder en su clase).

Según se informa, Amprius ha validado una batería de ánodo de silicio de 504 Wh/kg para el proyecto Airbus Zephyr. Su truco de fiesta es unir nanocables de litio a una base de silicio sin pegamento, simplemente los incrustan a la fuerza. Obviamente, estas baterías tienen un precio para aviones de 70,000 pies de altura, pero tal vez con el tiempo y la experiencia en producción, la tecnología encuentre su camino hacia la tierra.

"Creo que BYD probablemente poseerá alrededor del 30 % de la cuota de mercado [de producción de baterías] de América del Norte, [debido a] su dedicación para tratar de descubrir cómo fabricar las mejores baterías del planeta y su relación con CATL— de lejos, el líder en tecnología de baterías". Munro respaldó esa afirmación con un gráfico que indica el crecimiento de la capacidad de producción proyectada entre 2020 y 2030. Mostró que el líder de la industria, CATL, aumentó la capacidad en un 319 por ciento, LG Energy en un 340 por ciento y BYD en un 524 por ciento (finalizando solo alrededor de 60 GWh detrás de LG para permanecer en el tercer lugar).