Chinezii de la CATL au anunţat bateria 5C care va rezista până la 1,8 milioane km prin tehnologia actuală, dar cu îmbunătăţiri geniale

În ultimul timp, tehnologia bateriilor cu stare solidă a făcut cea mai mare rezonanţă în industria bateriilor, odată cu anunţarea de către finlandezi a primei baterii cu stare solidă în producţia de serie. Au urmat multe alte anunţuri cu evoluţii de răspuns din partea chinezilor, dar acum CATL, cel mai mare producător de baterii din lume, a anunţat bateria 5C, care va rezista până la 1,8 milioane km fără a avea vreo tehnologie revoluţionar de diferită. Performanţa le-a reuşit chinezilor prin tehnologia actuală, dar cu îmbunătăţiri geniale.

Ce înseamnă bateria 5C? E vorba de puterea şi viteza de încărcare pe care o poate accepta aceasta. Rata 5C înseamnă o putere în kW egală cu 5x valoarea capacităţii de stocare în kWh a acelei baterii. Spre exemplu, dacă o baterie are 100 kWh capacitate de stocare, atunci puterea de încărcare fast charge va fi de 500 kW, iar o asemenea rată califică noua baterie drept una capabilă de încărcări ultra fast charge.

Rata de încărcare 5C nu e una absolut nouă pentru industria chineză, anterior asemenea puteri mari de încărcare s-au obţinut de mai multe ori şi de mai mulţi producători, în special cu compoziţie LFP. Partea nouă şi captivantă de acum e că noua baterie e concepută să fie încărcată constant la prize fast charge cu asemenea viteză enormă şi să reziste totodată până la 1,8 milioane km. Deci, nu mai e nevoie să se aleagă între longevitate sau confortul încărcărilor rapide.

Cei de la CATL spun că grija încărcărilor la fast charge ar trebui să dispară, la fel ca şi diferenţa de longevitate a bateriei. De multe ori, când maşinile electrice sunt vândute la mâna a doua, mai ales în Europa, mulţi proprietari menţionează în anunţuri că au încărcat foarte puţin la fast charge sau deloc, ca un avantaj major pentru păstrarea stării bune a bateriei. Acest fapt ar urma să devină irelevant, spun chinezii.

Chinezii spun că au testat noua lor baterie în diverse condiţii de exploatare şi climă. În cele mai toride regiuni ale planetei, precum Orientul Mijlociu, temperatura bateriei va atinge 60 grade Celsius în timpul încărcării, ceea ce e mai mult decât limitele anterioare, dar e sigur pentru noua baterie. Într-un asemenea regim de exploatare, după 1.400 cicluri de încărcare, noua baterie îşi mai păstrează 80% din capacitatea de stocare şi putere. Dacă o încărcare se face la fiecare 600 km, spun chinezii, durata de viaţă a bateriei va fi de 840.000 km. Noi credem că estimarea de 600 km între încărcări e prea optimistă, standardul general acceptat fiind de 500 km, iar la 500 km între încărcări, durata de viaţă a bateriei în condiţiile climei din Dubai va fi de 700.000 km. Chiar şi o maşină care ar fi încărcată la fiecare 300 km în căldurile orientale şi-ar vedea bateria rezistând 420.000 km.

Însă în condiţii mult mai răspândite şi generale de 20-30 grade Celsius, bateria îşi păstrează 80% din capacitate şi după 3.000 cicluri. Chinezii spun că la 600 km între încărcări, asta înseamnă 1,8 milioane de încărcări, iar cifra de 600 km e justificată cu o densitate energetică foarte bună a noii baterii, care ar trebui să motiveze producătorii să adopte capacităţi suficiente pentru asemenea valori de autonomie. Ei bine, chiar dacă am fi mai conservatori în autonomie şi am estima 500 km între încărcări, bateria ar rezista oricum 1,5 milioane km, iar la 300 km ar rezista 900.000 km.

Ideea principală e că bateria va rezista mai mult decât maşina şi nu va mai trebui înlocuită vreodată, spun chinezii, oferind totodată şi libertatea încărcărilor constante la staţii fast charge, fără limitări şi efecte adverse pentru durata de viaţă.

Secretul longevităţii noi baterii CATL e în electrozii cu o compoziţie şi textură uşor diferită, concepută ca ionii de litiu să poată migra cu rezistenţă minimă dintr-o parte în cealaltă. Toate granulele de material ce formează catodul au aplicate pe ale un mic strat adiţional protector, care face migrarea ionilor să întâmpine mai puţină rezistenţă şi minimizează degradarea acestor particule.

Pe lângă asta, membrana şi conţinutul electrolitului dintre anod şi catod are acum un aditiv care permite „auto repararea” micro fisurilor ce pot apărea în timp ca efect al trecerii curentului de intensitate mare prin el. Deci, nu vorbim de un electrolit total diferit, ci doar de un aditiv care reduce esenţial degradarea lui, iar odată cu asta reduce şi efectul depunerii dendritelor şi stocării ionilor de litiu pe el.

Separatorii dintre electrozi şi electrolit au acum un soi de spray aplicat pe ei iniţial, care le sporeşte adaptabilitatea la variaţiile de temperaturi şi le menţin calităţile şi parametrii în condiţiile acestor variaţii. Iar asta reduce din nou degradarea forţată a efect a unor puteri prea mare trecute la temperaturi prea reci sau prea calde, ceea ce duce la longevitatea bateriei.

Pe lângă asta, noua baterie are un sistem evoluat de management termic şi electric al bateriei. Sistemul BMS poate identifica dacă o anumită celulă e mai fierbinte decât altele şi poate direcţiona mai mult lichid de răcire spre ea, răcind-o individual pentru a o readuce în limite celorlalte.

În mod similar, dacă o celulă de baterie suferă de tensiune mai mică, adică s-a descărcat mai rapid decât celelalte, în următorul interval de timp ea va livra mai puţini amperi pentru a „aştepta” celelalte baterii şi când tensiunea se va echivala, ea va furniza din nou energie sincronizat cu celelalte. Asta evită formare a dezechilibrelor cronice între celulele bateriei, ceea ce de obicei duce la acutizarea lor şi la apariţia primelor defecţiuni din baterie.

Şi astea sunt toate secretele noii baterii. Nimic revoluţionar de nou. Doar îmbunătăţiri, însă acestea sunt geniale, pentru că aplicate împreună aduc beneficii similare unor alte tehnologii declarate drept absolut noi. Chinezii doar au perfecţionat materialul catodului, al electrolitului şi membranelor acestuia, au perfecţionat sistemul de răcire şi de management al bateriei. Şi asta a fost suficient pentru a atinge o durată de viaţă mai mare decât cea a maşinii în condiţii de încărcări constante fast charge, la puteri de 5C, când în vreo 14-15 minute poţi încărca o baterie de la 10% la 80%. Iar tot ce e anunţat aici merge deja direct în producţia de serie şi se va regăsi foarte curând pe o multitudine de maşini electrice.