Şeful Panasonic din Japonia a desfiinţat speranţele pentru bateriile cu stare solidă, declarând că acestea n-au un viitor în lumea auto

Bateriile cu stare solidă sunt un subiect foarte des menţionat în ultimii ani, în mare parte pentru că există mai multe companii şi echipe de ingineri din toată lumea care au avansat atât demult în elaborarea lor, încât trec deja şi de fazele de testare şi promit producţia de serie în perioadele imediat următoare. Însă această evoluţie nu e una rapidă, şi dă pe alocuri senzaţia acelor tehnologii care sunt în faza de aproape gata foarte mult timp, dar ceva le împiedică să ajungă şi la finalitate, cu producţie de serie şi operare firească. Iar acum, în toată această vâltoare a aşteptării considerate a fi pe ultima sută de metri, şeful japonez al Panasonic, Tatsuo Ogawa, a desfiinţat speranţele pentru bateriile cu stare solidă, declarând că acestea n-au un viitor în lumea auto, având şanse maxim de a deveni un produs de nişă, declaraţie pe care a făcut-o în cadrul unui interviu pentru Financial Times. Marea întrebare pe care ar trebui să ne-o punem aici e cât de fundamentat şi argumentat e acest scepticism şi dacă nu cumva avem de-a face cu o nouă companie japoneză sceptică faţă noile tehnologii din lumea maşinilor electrice, care refuză să acceptă elementele noi pe care ea nu le-a îmbrăţişat.

Foto: Tatsuo Ogawa, CEO Panasonic Holdings Corporation şi CTO al grupului Panasonic

În primul rând, trebuie să spunem că Panasonic nu e deloc străin de maşinile electrice, fiind, de fapt, unul din cei mai mari producători de baterii pentru ele din lume. Doar că principalul său client e Tesla, iar Panasonic operează fabrici de producţie a bateriilor împreună cu Tesla în SUA.

Însă Panasonic produce şi livrează baterii litiu-ion NMC obişnuite, mai ales renumitele celule cilindrice 2170 pentru Tesla, iar apoi şi celulele 4680, folosite pe Cybertruck. Nu şi-a extins prezenţa spre tehnologia LFP, şi nici spre cea cu stare solidă. Iar dacă în anul 2020 Panasonic încă mai deţinea aproximativ 10% din cota globală de piaţă a bateriilor pentru maşini electrice, ultimele informaţii arată că în prezent cota sa a scăzut la sub 4%. Panasonic mai livrează baterii către Toyota, Subaru şi Mazda, dar cantităţile de acolo sunt foarte mici în comparaţie cu Tesla.

Foto: Celule cilindrice Tesla, produse de Panasonic în parteneriat cu producătorul american

Aşadar, din perspectiva evoluţiei afacerilor, am putea avea impresia că Panasonic e într-un declin şi declaraţia ar putea fi o exprimare de renegare, care ar vrea să-i oprească pe alţi producători din a avea încredere în noua tehnologie. Însă Panasonic are o companie în Japonia împreună cu Toyota, numită Prime Planet Energy & Solutions, care a prezentat un prototip de baterii cu stare solidă în 2021, iar în 2024 a solicita o autorizaţie de a de dezvolta, testa şi eventual fabrica în 2027-2028. Prin urmare, nu se poate spune că Panasonic ar fi absolut străin cu tehnologia de stare solidă şi cu siguranţă ea a fost analizată de inginerii săi.

Care e evoluţia actuală a bateriilor cu stare solidă şi unde se află celelalte companii în elaborarea lor? Ei bine, am putea să fim miraţi, dar bateriile cu stare solidă sunt produse deja de mai mulţi ani, şi chiar sunt implementate pe autobuzele e-Citaro G, produse de compania franceză Blue Solutions, doar că acolo erau într-o formă incipientă, cu electrolit mai arhaic, care le făcea capabile să se încarce mult mai lent decât bateriile obişnuite, tocmai de asta despre ele nu s-a auzit la fel de mult. Or, atractivitatea cea mai mare a bateriilor cu stare solidă vine din câteva atribute — puterea de încărcare foarte mare, păstrarea caracteristicilor de funcţionare la un diapazon de temperaturi mult mai mare, lipsa aproape absolută a degradării în timp şi densitatea energetică mare.

Foto: Mercedes e-Citaro G, autobuz cu baterii cu stare solidă de la Blue Origin, lansat în producţie în 2020

Aceste caracteristici derivă din faptul că bateriile cu stare solidă au electrolit solid, nu lichid sau gel, iar astfel el nu-şi schimbă proprietăţile ca şi un electrolit obişnuit la temperaturi foarte scăzute sau ridicate. Pentru că electrolitul e solid, dacă textura lui e una modernă, electronii pot trece între electrozi mult mai repede, şi nu se formează dendrite, ceea e elimină degradarea în timp a bateriei.

Foto: Aşa arată formarea dendritelor în timp la bateriile litiu-ion obişnuite, cu electrolit lichid, aceste depuneri determinându-le şi degradarea

Toate astea sună frumos în teorie, şi companii precum StoreDot, QuantumScape, Factorial şi altele elaborează de mult timp aceste baterii ajungând şi la etapele de testare. QuantumScape e o companie deţinută de grupul VW şi bateriile sale au fost deja furnizate inginerilor VW pentru testarea de prototipuri. Dar inginerii VW nu se grăbesc să anunţe vreo dată de producţie, semn că mai există problemele de rezolvat.

Foto: Celulă de baterie cu stare solidă QuantumScape

Cei de la Factorial par să fi avansat mult mai mult cu testele lor. În februarie, Mercedes anunţa că testează primele lor maşini electrice echipate cu baterii cu stare solidă produse de Factorial, o companie la care Mercedes e şi acţionar. Germanii anunţau că densitatea bateriilor e de 450 Wh/kg, ceea ce le-a permis să pună pe un EQS o baterie cu aceeaşi greutate ca una litiu-ion, dar cu 25% mai multă autonomie în viaţa reală, datorită capacităţii sporite de stocare. Deci, o autonomie de 800-1.000 km ar deveni posibilă.

În luna mai, Stellantis anunţa că şi ei testează bateriile Factorial pe modelele Dodge, întrucât şi Stellantis e acţionar la Factorial. Italienii au anunţat mai mulţi parametri, iar aceştia nu mai erau atât de fascinanţi, în comparaţie cu parametrii pe care le-au atins între timp bateriile LFP obişnuite în China, spre exemplu. Ele pot opera doar între -30 grade Celsius şi +45 grade, şi au doar 375 Wh/kg la Stellantis. Încărcarea de la 15% la 90% ar dura 18 minute, ceea ce e mai lent decât încarcă bateriile obişnuite LFP în China deja. Astfel, apare senzaţia că până sunt lansate în producţie bateriile cu stare solidă, avantajele acestora se subţiază.

Iar cea mai mare dezamăgire din acest domeniu a venit de la una din companiile pionere, StoreDot. După ce BYD a lansat baterii LFP ce pot fi încărcate la 1 MW putere, cei de la StoreDot le-au amintit producătorilor că şi ei vor avea în vreo 5 ani asemenea baterii litiu-ion, totodată trecând bateriile cu stare solidă pe plan secund în dezvoltarea lor. Cei de la StoreDot indicau şi mai multe piedici de ce bateriile cu stare solidă mai întârzie. Procesul de producţie e foarte complex şi necesită temperaturi foarte mari, cu presiune controlată cu precizie, iar asta face producţia scumpă. În acelaşi timp, inginerii de la StoreDot spuneau că în carcasa bateriei cu stare solidă la maşini electrice ar trebuie să existe presiune constantă optimă, pentru operarea lor la parametri normali. Iar costul ar fi cu 50% mai mare decât la cele mai performante baterii litiu-ion. Partea cu presiunea vine din faptul că aceste celule prismatice cu stare solidă îşi pot schimba uşor volumul în faza de încărcare şi descărcare, iar ca asta să nu se întâmple, ar trebui să existe presiune în afara celulei, în carcasa bateriei. Aşa că inginerii StoreDot, pionerii bateriilor cu stare solidă, au declarat că nu văd posibilă producţia lor mai devreme de anul 2032.

Şi această poziţie mai sceptică se aliniază cu ceea ce spune acum şeful Panasonic. El a declarat că bateriile cu stare solidă nu au şanse să devină o tehnologie dominantă în maşinile electrice şi să le înlocuiască pe cele litiu-ion NMC sau LFP. „Nu aşteptaţi ca ele să schimbe substanţial industria şi lumea, pur şi simplu nu au acest potenţial. Ele au şanse la viaţă, însă sunt potrivite mai degrabă unor aplicaţii de nişă, precum dronele sau utilaje de muncă”.

Tatsuo Ogawa a indicat şi problemele actuale cu plasarea în producţie a bateriilor cu stare solidă. Însă tot el a spus că până şi rezolvarea acestor piedici şi plasarea lor în producţie n-ar schimba foarte mult situaţia, pentru că între timp bateriile litiu-ion au evoluat enorm şi pot oferi parametri similari sau mai buni la preţ mai mic. „Dacă ne uităm la cât de rapid pot fi încărcare deja bateriile LFP ale BYD în viaţa reală, atunci tehnologia cu stare solidă nu doar că nu e singura care ar putea oferi asemenea opţiuni, ci şi devine oarecum irelevantă”.

Şeful Panasonic a făcut aceste declaraţii chiar dacă subsidiara sa participă împreună cu Toyota la dezvoltarea de baterii cu stare solidă, pentru care Toyota îşi pune mari speranţe, cel puţin la nivel declarativ. Anterior, şeful producătorului chinez de baterii CATL a declarat că bateriile cu stare solidă sunt încă la ani distanţă de o producţie de serie şi le-a sugerat celor de la Toyota să nu aştepte minuni de la ele, ci să se concentreze şi pe alte tehnologii viabile. Şi se pare că acum şi şeful Panasonic confirmă acelaşi lucru pentru partenerii săi de la Toyota.

Foto: Prototip de baterie cu stare solidă al Toyota

Doar chinezii nu se lasă de această tehnologie până n-o vor aduce la producţia de serie şi se vor convinge pe viu dacă e viabilă sau nu. Şi asta pentru că în februarie 2024 China a format un consorţiu a bateriilor cu stare solidă, pentru a impulsiona industria să aibă tot lanţul de producţie, la fel cum a făcut-o cu bateriile LFP şi i-a ajutat pe producătorii săi să fie lideri mondiali. Iar primele rezultate se şi văd deja în mai multe producţii de serie limitată, testate avansat, precum anunţul celor de la Gotion, din China, de acum două luni, despre startul producţiei de test a bateriilor cu stare solidă.

Între timp, tot în China, Xiaomi a patentat o baterie cu stare solidă ce promite autonomie de 1.200 km şi încărcare în 10 minute, iar Huawei a patentat una care pretinde 3.000 km autonomie şi încărcare de la 10% la 80% în 5 minute. Ambii producători mai lucrează la definitivarea acestor baterii până la maturitatea tehnologiei.

Aşadar, e una din acele tehnologii care ia mult timp până a fi dezvoltată şi care poate deveni într-adevăr irelevantă până ajunge în producţia de serie, având de învins multe piedici inginereşti. Dar în acelaşi timp, asemenea tehnologii împart lumea în sceptici şi optimişti, şi chinezii aleg deocamdată să fie de partea optimiştilor, preferând să încerce până la capăt şi să eşueze, decât să nu încerce şi să rămână pe dinafară. Japonezii de la Panasonic par să se alăture scepticilor, împreună cu cei de la StoreDot. Marea necunoscută e cine va fi învingător până la urmă — scepticii care şi-au economisit timp şi resurse, retrăgându-se devreme şi reorientându-se spre altceva, sau optimiştii, care vor fi reuşit eventual o tehnologie cu adevărat preţioasă, iar apoi tot ei vor profita de deţinerea ei.