Grupul VW a fost unul din primii producători, care a primit aceste baterii, întrucât tot VW a fost şi unul din primii investitori în această companie, susţinând-o de la început, iar acum deţine aproape o cincime din acţiuni. Ieri scriam că grupul VW, prin subsidiara sa PowerCo, a elaborat celula
universală de baterie, standardizată în dimensiune dar care poate avea în interior compoziţie litiu-ion NMC, LFP, sodiu-ion sau chiar stare solidă. Ei bine, compoziţia cu stare solidă va veni eventual de la QuantumScape, întrucât noua celulă standardizată pare să fi fost elaborată astfel încât în ea să încapă câteva celule QSE-5 ale celor de la QuantumScape.
Motocicleta pe care s-au pus bateriile cu stare solidă e una electrică, modificată pe baza unei motociclete electrice Ducati V21L, pe care italienii au lansat-o ca prototip, apoi ca un bolid experimental de curse.
Motocicleta electrică originală a debutat cu un electromotor de 150 CP, care poate atinge 18.000 rpm şi folosea o baterie ce conţinea 1.152 celule cilindrice litiu-ion obişnuite. Bateria cântărea la început 110 kg, în timp ce motocicleta cântărea 225 kg, iar cu sistemul său de propulsie electrică ea a putut atinge 275 km/h pe circuitul Mugello.
Foto: Ducati V21LDoar că atunci când au pregătit această motocicletă pentru cursele MotorE din anul 2025, italienii au mai perfecţionat substratul tehnic şi au actualizat mai ales bateria, anunţând că fiecare celulă nu mai are 4,2 Ah, ci 5 Ah, iar asta a permis ca numărul celulelor să fie redus de la1.152 la 960, ceea ce a permis reducerea greutăţii bateriei cu 8,2 kg, până la 101,8 kg. Greutatea totală a motocicletei a scăzut de 225 kg la 216,2 kg, luându-se în considerare şi alte mici modificări. Italienii spuneau că evoluţia e admirabilă, că motocicleta trebuie să participe în curse pentru a aduna experienţă pentru ingineri, dar se plângeau că greutatea mare e încă inadecvată pentru a fi comparată cu una cu combustie din MotoGP.
Tocmai de asta, noua elaborare, în care ea primit baterii cu stare solidă, aduce o evoluţie şi mai palpabilă şi intrigantă. Grupul VW a anunţat că s-au folosit celule QSE-5 de la QuantumScape, iar numărul acestor celule e de 980, deci cu 20 mai multe decât în cazul celor litiu-ion folosite până acum. Însă Ducati menţionează că densitatea energetică a acestora e mult mai bună, ceea ce poate reduce greutatea, fără a menţiona exact cu cât. Totuşi, noi am răscolit profund informaţiile celor de la QuantumScape despre celulele QSE-5 şi am putut face nişte calcule estimative.
O celulă QSE-5 are 5 Ah şi 21 Wh capacitate de stocare. Densitatea energetică gravimetrică la nivel de celulă e de 301 Wh/kg, ceea ce înseamnă că la 21 Wh o celulă cântăreşte 70 grame. Dacă noua motocicletă Ducati are 980 celule, înseamnă că ea are o capacitate totală de stocare de 20,58 kWh, iar greutatea celulelor ar fi de 68,5 kg. Chiar şi cu o carcasă şi elemente de răcire, sunt mari şanse ca greutatea totală a bateriei să nu depăşească 80 kg, ceea ce ar fi o reducere substanţială faţă de 101,8 kg ai bateriei obişnuite anterioare.
Bateria pusă pe acest Ducati poate susţine îndelungat o rată de descărcare de 10C, ceea ce înseamnă că la 20,58 kWh poate alimenta continuu 205,8 kW de putere, cu mult peste cei 110 kW solicitaţi de acest electromotor.
De asemenea, e important să ne amintim că această baterie QuantumScape e unică şi prin faptul că nu are anod, ci doar catod, electrolit solid şi colectoare de curent. Electrolitul solid e cel ce defineşte o baterie cu stare solidă, iar aici el e realizat din material ceramic, inginerii QuantumScape considerându-l cel mai stabil şi mai viabil.
Foto: Electrolitul solid ceramic din bateriile QuantumScapeDe obicei în catodul unei baterii litiu-ion se conţine litiul şi ceilalţi compuşi precum nichelul, manganul şi cobaltul, iar în anod se conţine preponderent grafitul, iar atât anodul, cât şi catodul, au la marginile lor externe foliile colectoare de curent. Când bateria e încărcată, ionii de litiu se mişcă din catod spre anod şi se intercalează cu materialul gazdă din anod, acel grafit. Apoi, la descărcare, ionii de litiu se mişcă înapoi spre catod, eliberând energie.
Foto: Construcţia unei baterii litiu-ion obişnuiteLa bateria cu stare solidă QuantumScape, anodul nu există propriu-zis, lângă separatorul ceramic al electrolitului fiind amplasat imediat colectorul, fără grafitul de umplutură. Iar catodul acestei baterii e format de o concentraţie mare de litiu. Atunci când bateria se încarcă, electronii de litiu trece prin electrolitul solid ceramic şi încep a se depune între acesta şi colectorul de curent, „formând” anodul. Tocmai de asta, volumul acestei baterii cu stare solidă creşte semnificativ odată cu încărcarea, pe măsură ce anodul se formează din acei electroni de litiu migraţi. Iar la descărcare, electronii de litiu circulă în direcţie inversă spre catod şi lasă din nou bateria fără un anod efectiv.
Foto: Construcţia bateriei QuantumScapeCu noua baterie cu stare solidă o încărcare de la 10% la 80% a acestei motociclete Ducati se poate realiza în 12 minute. Autonomia e irelevantă aici, întrucât vorbim de o motocicletă de curse, dar în viaţa reală 20,58 kWh ar trebui să asigure o autonomie confortabilă de 200-300 km realişti. Iar acea pauză de 12 minute în încărcare, la fiecare vreo 200-220 km, ar trebuie să fie mai mult decât acceptabilă.
Şi acum germanii şi italienii mai spun că mai e un pic de lucru până la momentul când asemenea baterii se vor putea regăsi pe motocicletele de serie, dar evoluţia e mai mult decât evidentă, iar bateriile cu stare solidă au ajuns în mod cert mult mai aproape de o realitate palpabilă.
sursa: piataauto
