Η Nissan παρουσίασε την κατασκευή ενός νέου πιλοτικού εργοστασίου για μπαταρίες στερεάς κατάστασης, με τα στελέχη να αποκαλούν την τεχνολογία «game changer» για τα ηλεκτρικά οχήματα επόμενης γενιάς.
Αυτή τη στιγμή το κτίριο είναι κάτι περισσότερο από ένας λαβύρινθος ημιτελών τοίχων και αιωρούμενων αεραγωγών σε ένα παλιό, επανασχεδιασμένο εργοστάσιο κατεργασίας στο εκτεταμένο εργοστασιακό συγκρότημα της Nissan στη Γιοκοχάμα.
Αλλά μέχρι τον επόμενο Μάρτιο, λέει η τρίτη μεγαλύτερη αυτοκινητοβιομηχανία της Ιαπωνίας, θα εγκατασταθεί υπερσύγχρονος εξοπλισμός παραγωγής και θα δοκιμαστούν οι επαναστατικές μπαταρίες επόμενης γενιάς.
Όπως δήλωσαν στελέχη κατά τη διάρκεια μιας περιοδείας στις εγκαταστάσεις, οι αρχικοί όγκοι θα περιοριστούν σε μερικές δεκάδες χιλιάδες κυψέλες, αρκετές για να τροφοδοτήσουν μόνο μια χούφτα πρωτότυπων οχημάτων.
Ωστόσο, σύμφωνα με τον εκτελεστικό αντιπρόεδρο, παγκόσμιο επικεφαλής παραγωγής της Nissan, Hideyuki Sakamoto, η πιλοτική λειτουργία θα κλιμακωθεί σταδιακά σε περίπου 100 μεγαβάτ ετησίως ή αρκετά για περίπου 1.000 έως 2.000 ηλεκτρικά οχήματα, ανάλογα με το μέγεθος της μπαταρίας.
Μετά την έναρξη της μαζικής παραγωγής το οικονομικό έτος που λήγει στις 31 Μαρτίου 2029, ο όγκος θα μπορούσε τελικά να φτάσει μεταξύ τριών και 30 γιγαβάτ ετησίως.
Η Nissan θα δοκιμάσει τις μπαταρίες σε πρωτότυπα ηλεκτρικά οχήματα σε δημόσιους δρόμους το οικονομικό έτος που λήγει στις 31 Μαρτίου 2027 και στη συνέχεια θα τις αναπτύξει σε ένα EV παραγωγής το οικονομικό έτος που λήγει στις 31 Μαρτίου 2029.
«Η μπαταρία στερεάς κατάστασης πάνω στην οποία εργαζόμαστε θα αλλάξει το παιχνίδι για τη διείσδυση των ηλεκτρικών οχημάτων», δήλωσε ο Shunichi Inamijima, εταιρικός αντιπρόεδρος για κινητήρες και μηχανική EV. Η Nissan έχει δηλώσει ότι σχεδιάζει να επενδύσει περίπου 1,2 δισεκατομμύρια δολάρια στην ανάπτυξη μπαταριών στερεάς κατάστασης.
Τόσο η Nissan όσο και οι Toyota και Honda επενδύουν σε μπαταρίες στερεάς κατάστασης για να ανακτήσουν το πλεονέκτημα στην παγκόσμια κούρσα των ηλεκτρικών οχημάτων, αφού έμειναν πίσω από διεθνείς αντιπάλους όπως η Tesla και η κινεζική BYD.
Ο διευθύνων σύμβουλος της Nissan, Makoto Uchida, παρουσίασε ένα νέο μεσοπρόθεσμο επιχειρηματικό σχέδιο στις 25 Μαρτίου, το οποίο προβλέπει ότι το 40% των παγκόσμιων πωλήσεων της Nissan θα προέρχεται από καθαρά ηλεκτρικά οχήματα κατά το οικονομικό έτος που λήγει τον Μάρτιο του 2031.
Μια νέα οικογένεια αρθρωτών ηλεκτρικών οχημάτων επόμενης γενιάς που θα κάνει το ντεμπούτο της μετά τον Απρίλιο του 2027 θα είναι το κλειδί. Μέχρι το τέλος της δεκαετίας, η Nissan πιστεύει ότι τα νέα της EV μπορούν να επιτύχουν ισοτιμία κόστους με τα βενζινοκίνητα αυτοκίνητα.
Το συνολικό κόστος θα μειωθεί κατά 30% σε σύγκριση με τα σημερινά ηλεκτρικά οχήματα της Nissan και η ιαπωνική εταιρεία πιστεύει ότι μπορεί να εξοικονομήσει πάνω από 990 εκατομμύρια δολάρια σε κόστος ανάπτυξης για το κύμα μοντέλων επόμενης γενιάς.
Η Nissan πιστεύει ότι μπορεί μέχρι το 2028 να παραδώσει μια μπαταρία στερεάς κατάστασης που να κρατά διπλάσια ενέργεια από μια μπαταρία ιόντων λιθίου, να φορτίζει στο ένα τρίτο του χρόνου και να κοστίζει 75 δολάρια ανά κιλοβατώρα.
Η Nissan πιστεύει επίσης ότι μπορεί να μειώσει περαιτέρω αυτό το κόστος στα 65 δολάρια πριν περάσει πολύς καιρός, επιτυγχάνοντας έτσι ισοτιμία τιμών με τα βενζινοκίνητα αυτοκίνητα.
Άλλες νέες τεχνολογίες μπαταριών στα σκαριά περιλαμβάνουν μια μπαταρία ιόντων λιθίου νικελίου-κοβαλτίου-μαγγανίου επόμενης γενιάς, καθώς και μια μπαταρία φωσφορικού σιδήρου λιθίου.
Η μπαταρία ιόντων λιθίου νικελίου-κοβαλτίου-μαγγανίου θα προσφέρει 50% μείωση του χρόνου γρήγορης φόρτισης και 50% βελτίωση της ενεργειακής πυκνότητας σε σχέση με την μπαταρία που χρησιμοποιείται τώρα στο Ariya.
Η Nissan δήλωσε ότι σχεδιάζει να κάνει το ντεμπούτο της νέας μπαταρίας ιόντων λιθίου σε ένα crossover EV που πρόκειται να φτάσει το οικονομικό έτος που λήγει στις 31 Μαρτίου 2029.
Οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου, οι οποίες συνήθως κοστίζουν λιγότερο από τις αντίστοιχες μπαταρίες νικελίου-κοβαλτίου-μαγγανίου, θα καταγράψουν μείωση κόστους 30% σε σύγκριση με την τυπική μπαταρία ιόντων λιθίου.
Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης υπόσχονται μεγαλύτερη ασφάλεια, μικρότερο κόστος, χαμηλότερο βάρος και καλύτερη απόδοση σε σχέση με τις σημερινές μπαταρίες ιόντων λιθίου. Και κυρίως, θα μπορούσαν να προωθήσουν την ευρύτερη υιοθέτηση των EV σε δημοφιλείς κατηγορίες όπως τα pick-up, τα μεγάλα SUV και τα σπορ αυτοκίνητα, όπου το βάρος και το μέγεθος παίζουν μεγάλο ρόλο.
Ωστόσο, οι μπαταρίες εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν σημαντικά τεχνολογικά εμπόδια και εμπόδια ποιοτικού ελέγχου. Οι κεραμικοί διαχωριστές μπορούν να σπάσουν, δενδρίτες μπορούν να σχηματιστούν στον ηλεκτρολύτη που μοιάζει με στόκο – να προκαλέσουν δηλαδή βραχυκύκλωμα– και η κατασκευή μεγάλου όγκου απαιτεί αυστηρά πρότυπα που είναι δύσκολο να διατηρηθούν.
Οι κατασκευαστικές προκλήσεις περιλαμβάνουν τη σωστή ανάμειξη πρώτων υλών για τον ηλεκτρολύτη και τα ηλεκτρόδια σε ομοιόμορφη συνοχή και στη συνέχεια την ομαλή εφαρμογή του μείγματος σε στρώσεις. Η εύρεση των σωστών συστατικών ήταν επίσης ένα σημαντικό ζητούμενο.
Η Nissan δοκιμάζει έναν στερεό ηλεκτρολύτη σουλφιδίου με ένα συνδετικό υλικό που διαπερνά τα σωματίδια ηλεκτρολύτη αντί να τα επικαλύπτει. Αυτό επιτρέπει την καλύτερη διέλευση ιόντων σε σχέση με προηγούμενες χημικές ουσίες στις οποίες το συνδετικό στρώμα παρεμπόδιζε την ομαλή μεταφορά.
Η Nissan επέλεξε επίσης μια χημεία μετάλλου λιθίου, αντί γραφίτη, στην άνοδο. Αυτό παρέχει μεγαλύτερη ενεργειακή χωρητικότητα αλλά είναι πιο δύσκολο στον χειρισμό λόγω ενός ευρύτερου φάσματος επέκτασης της συστολής κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση. Πρέπει επίσης να απολύτως καθαρό για να αποφευχθεί η θερμική διαφυγή.
Τα υλικά πρέπει να αναμειγνύονται επιμελώς για να αποτραπούν οι δενδρίτες και να μεγιστοποιηθεί η ροή ιόντων. Οσο κι αν ακούγεται παράξενο, η Nissan πέρασε πολύ χρόνο μελετώντας τις διαδικασίες ανάμειξης που χρησιμοποιούνται στον γαστρονομικό κόσμο για να τελειοποιήσει την τεχνική της.
«Είναι ακριβώς όπως το μαγείρεμα», δήλωσε ο Kazuhiko Murata, εταιρικός αντιπρόεδρος κινητήρων και μηχανικών παραγωγής EV. «Συγκρίναμε πολλές μεθόδους μαγειρέματος από μια εντελώς διαφορετική βιομηχανία, με αποτέλεσμα να οδηγηθούμε σε μια ομοιόμορφη διαδικασία ανάμειξης».
Τέλος, ο ηλεκτρολύτης πρέπει να «μαγειρευτεί» σε ξηρό δωμάτιο. Αυτό απαιτεί ολόκληρη η περιοχή να σφραγιστεί και να αντληθεί όλη η υγρασία με αφυγραντήρα. Το πιλοτικό εργοστάσιο της Nissan καλύπτει περίπου 10.000 τετραγωνικά μέτρα, έχει πλάτος περίπου 75 μέτρα και μήκος 135 μέτρα.
Καταλαμβάνει ένα τμήμα ενός πρώην εργοστασίου με περίπου 30.000 τετραγωνικά μέτρα συνολικού χώρου, που σημαίνει ότι υπάρχει άφθονος χώρος για επέκταση μετά την έναρξη της μαζικής παραγωγής. Η Nissan αναμένει να απασχολήσει εκεί έως και 200 άτομα.
Οι ιαπωνικές αυτοκινητοβιομηχανίες είναι από τις πιο αισιόδοξες για την τεχνολογία μπαταριών στερεάς κατάστασης. Η Toyota, η Nissan και η Honda προβλέπουν την εν λόγω τεχνολογία να έρχεται στην αγορά στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του 2020.
Οι Ευρωπαίοι παίκτες, συμπεριλαμβανομένων των Volkswagen Group και BMW, επικεντρώνονται επίσης στη στερεά κατάσταση, ενώ και οι Κινέζοι έχουν ενταχθεί στη μάχη, συμπεριλαμβανομένων των SAIC Motors και GAC Aion’s Hyper.
Η Toyota ανακοίνωσε πέρυσι ότι σχεδιάζει δύο εκδόσεις μπαταριών στερεάς κατάστασης. Η πρώτη θα φτάσει ανάμεσα στο 2027 και 2028. Η Toyota στοχεύει σε αυτονομία άνω των 1.000 km γι αυτή την μπαταρία και προβλέπει ότι θα επαναφορτίζεται από 10 έως 80% σε περίπου 10 λεπτά. Η δεύτερη που θα ακολουθήσει (δεν έχει προσδιοριστεί η ημερομηνία θα έχει εμβέλεια πάνω από 1.200 km.
Εν τω μεταξύ, η Honda κατασκευάζει επίσης μια πιλοτική γραμμή για μπαταρίες στερεάς κατάστασης και βασίζεται στη συγκεκριμένη τεχνολογία για να προωθήσει τη μετάβασή της σε αυτοκινητοβιομηχανία χωρίς κινητήρες εσωτερικής καύσης μέχρι το 2040.
Διαβάστε ακόμη
Σαν σήμερα πριν 35 χρόνια ο Ανδρέας Παπανδρέου αναφωνεί το «Τσοβόλα δώσ’ τα όλα» – Το παρασκήνιο
Για όλες τις υπόλοιπες ειδήσεις της επικαιρότητας μπορείτε να επισκεφτείτε το Πρώτο ΘΕΜΑ