Como escrevi antes sobre a dificuldade de produzir baterias para automóveis elétricos referi que uma das possíveis soluções que ainda está em estudo são as baterias de fase sólida. Muitos apostam nestas baterias para resolver vários dos problemas da atual geração de automóveis elétricos - armazenam mais energia, carregam mais depressa e são mais seguras. Abaixo abordo várias questões sobre esta tecnologia de baterias.
Quais as diferenças das baterias de fase sólida?
As atuais baterias de lítio usam um eletrólito líquido para transportar os iões de lítio entre os elétrodos positivo e negativos que estão separados (evita que o elétrodo positivo entre em contacto com o elétrodo negativo) pelo separador. O problema é que este eletrólito liquido é volátil e inflamável a altas temperaturas.
Já as baterias de fase sólida usam camadas finas de eletrólitos sólidos para fazer o transporte dos iões entre elétrodos. É uma tecnologia já utilizada em pacemakers e smart watches, mas uma coisa é alimentar um relógio de pulso e outra é mover tonelada e meia de automóvel.
Quais são as vantagens das baterias de fase sólida?
- São mais seguras e estáveis: ao não terem o eletrólito liquido que é volátil e inflamável a temperaturas elevadas reduzem-se os riscos de incendio e a necessidade de equipamento/proteções adicionais.
- Armazenam mais energia logo mais autonomia, quanto é a incógnita. Segundo a Volkswagen (que está a trabalhar em parceria com a QuantumScape) a sua bateria de fase sólida terá mais 30% de autonomia que a equivalente atual de eletrólito liquido e será capaz de carregar até aos 80% em apenas 12 minutos ou menos de metade da equivalente atual de eletrólito liquido.
Quem está desenvolver estas baterias?
- Toyota: desenvolve internamente e em parceria com a Panasonic, e espera comercialização à volta de 2025;
- Volkswagen: grupo VW está a trabalhar com a QuantumScape e espera comercialização em 2024/2025;
- Stellantis: criou uma parceria com a TotalEnergies e Contemporary Amperex Technology Co Ltd (que designou de Automotive Cells) e espera comercialização a partir de 2026;
- Ford e BMW: ambas investiram na Solid Power;
- Hyundai\Kia: trabalham com a SolidEnergy Systems e espera comercialização a partir de 2030;
- Samsung: estão a desenvolver internamente esta tecnologia;
Quando vão chegar ao mercado em massa?
Segundo as previsões das marcas a produção em massa de baterias de fase sólida só deve chegar daqui a 3 a 5 anos, altura em que esperam ter resolvido alguns problemas.
Problema dizes tu?
Um dos problema é passar para a produção em massa de baterias de dimensão necessária para mover automóveis - os exemplares até agora produzidos foram fabricados à mão em laboratórios.
Outro problema é a estabilidade e resistência do eletrólito sólido - para estas baterias se tornarem realidade é preciso um eletrólito estável, inerte, um bom condutor e que não seja frágil\quebradiço para resistir aos ciclos de expansão e contração da utilização bem como as vibrações e "pancadas" do uso na estrada.
No estado atual, para a mesma capacidade, as baterias de fase sólida custam 8 vezes mais que as atuais de iões de lítio.
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