Inginerii Mercedes testează bateriile cu stare solidă în viaţa reală, iar primele rezultate sunt fascinant de bune

Bateriile cu stare solidă reprezintă o tehnologie pe care şi-o doresc foarte mulţi producători auto, iar acum un an, după anunţul celor de la Northvolt că ei au elaborat deja o asemenea baterie cu compoziţie sodiu-ion, au urmat o serie de anunţări din partea producătorilor din China care se declarau fie foarte aproape de a avea aceste baterii, fie deja implementate în producţia de serie sau anunţate pe modele noi. Totuşi, informaţiile detaliate despre cele anunţate în serie au lipsit, iar unele dintre ele, precum cea de pe IM, s-au dovedit a fi cu stare semisolidă, de fapt. Inginerii Mercedes, însă, anunţă acum că ei testează deja primele lor baterii cu stare solidă pe prototipuri funcţionale, iar primele rezultate sunt fascinante de bune.

Ca să înţelegem un pic mai bine epopeea acestor baterii cu stare solidă, trebuie să amintim că baterii de acest tip au fost deja anunţate şi testate în laborator de mai multe companii cu reputaţie foarte bună, precum StoreDot sau QuantumScape, care le-au şi furnizat deja producătorilor auto pentru teste, după ce testele lor interne au arătat că acestea pot rezita minim 500.000 km sau chiar 1.000.000 km, de la caz la caz.

Bateriile cu stare solidă sunt cele la care electrolitul, adică stratul separator între anod şi catod, nu e unul lichid, ci solid. Cele care au un amestec dintre textură solidă cu lichid între porii ei, sau o stare de gel a electrolitului, sunt numite semisolide, de obicei. Compoziţia anodului şi catodului la bateriile cu stare solidă poate fi diferită şi poate conţine sau nu litiu. De asemenea, şi compoziţia electrolitului poate fi diferită, de la polimeri la ceramică sau alte combinaţii, unele chiar incluzând litiu şi în electrolit. Marea provocare a acestui electrolit e să aibă o textură suficient de permeabilă încât electronii să poată circula dintr-o parte în alta la încărcarea şi descărcarea bateriei, dar fără a scurtcircuita bateria sau a avea rol complet de izolator. Şi ca să se poată face uz complet de această tehnologie, e important ca această permeabilitate să fie mare, or, doar aşa bateria va putea avea putere mare de descărcare şi încărcare. Pentru că marele avantaj al bateriilor cu stare solidă e că electrolitul solid nu-şi schimbă starea odată cu scăderea temperaturilor sau creşterea lor şi în mod normal nu admite depuneri de dendrite pe el, iar asta înseamnă că iarna bateriile cu stare solide nu-şi pierd din capacitate, iar la încărcări de putere mari nu dau efectul de degradare prin depunerea electronilor pe electrolit.

Baterii cu putere mai mică de încărcare, dar cu stare solidă, de fapt există deja în producţia de serie. Una din ele e produsă de compania Blue Solutions din Franţa pentru versiunea de top a autobuzului electric Mercedes eCitaro, de câţiva ani încoace, iar în 2024 francezii au anunţat elaborarea unei baterii de nouă generaţie, tot cu stare solidă, care ar urma să asigure 1.200 km autonomie. Pentru asta, e construită şi o nouă fabrică în Franţa.

Aşadar, Mercedes are o mare experienţă cu bateriile cu stare solidă, iar noi menţionam încă în decembrie 2024 că viitorul SUV electric Mercedes-AMG pare să fie conceput cu baterii cu stare solidă, întrucât anunţul a coincis cu un comunicat din partea companiei Factorial, care anunţa dezvoltarea cu succes a bateriei cu stare solidă Solstice, şi au menţionat că la dezvoltarea acesteia au participat şi inginerii Mercedes. Mai mult ca atât, Mercedes e şi unul din acţionarii principali ai companiei Factorial, la fel cu VW e acţionar la QuantumScape.

Prin urmare, e logic să aflăm acum de la inginerii Mercedes că testele de viaţă reală cu baterii cu stare solidă, despre care vorbim azi, au la bază baterii de la Factorial. Aceste baterii au fost integrate într-un Mercedes EQS, care a fost testat iniţial în spaţii închise în Stuttgart, după care a fost lăsat pe drumurile publice, pe autostrăzi, pentru a i se testa parametrii în condiţii reale de trafic.

Primii parametrii anunţaţi de inginerii Mercedes sunt fascinanţi de buni. În primul rând, noile baterii factorial pot aduce densitatea energetică gravimetrică la nivel de celulă la 450 Wh/kg, ceea ce e cam dublu faţă de cele mai performante baterii litiu-ion dintre cele mai răspândite. Asta ar însemna efectiv că o baterie cu aceste celule cu stare solidă poate fi de două ori mai uşoară a nivel de celule decât până acum la acelaşi număr de kWh, sau poate avea aceeaşi greutate, dar poate stoca o cantitate mult mai mare de energie.

Desigur, atunci când densitatea e analizată la nivelul întregii carcase, cu toate elementele de răcire şi corpul acesteia, această creştere a densităţii energetice e cea mai mică. Dar inginerii Mercedes spun că pe acest prim EQS de test bateria a fost ajustată să aibă aceeaşi dimensiuni şi greutate ca una litiu-ion, doar celulele fiind modificate cu cele cu stare solidă, până când s-a atins greutatea identică. Şi această baterie de greutate şi dimensiune identică a putut stoca semnificativ mai multă electricitate, ceea ce a dus la creşterea autonomie lui EQS cu 25% în viaţa reală.

Astfel, un EQS cu cea mai mică baterie cu stare solidă ar putea stoca 118 kWh de electricitate şi ar oferi o autonomie de 800 km. Versiunea cu baterie mai mare ar avea simţitor peste 1.000 km autonomie!

Iar Mercedes va intensifica aceste teste de viaţă reală cu noile baterii şi se pare că integrarea lor în carcasele actualelor baterii e cât se poate de posibilă. Asta înseamnă că Mercedes ar putea aplica aceste noi baterii cu stare solidă nu doar pe noul model Mercedes-AMG, ci şi pe modelele curente, creând doar carcase noi, la aceleaşi dimensiuni, ce ar încadra noile celule cu stare solidă în ele. Dacă ar face asta, Mercedes şi-ar putea asigura în mod cert un salt puternic de imagine şi de vânzări pentru actualele modele electrice, făcând uz doar de baterii noi şi făcând mici actualizări de soft.