De solid state-batterij word al jaren gezien als de heilige graal voor elektrische auto’s. Dit type batterij heeft op papier allerlei voordelen, waaronder een lager gewicht, een kleinere omvang, een hogere energiedichtheid, een langere levensduur én een hogere veiligheid. Het nadeel is alleen dat het nog niet haalbaar is om dit soort accu’s tegen een schappelijke prijs op grote schaal te produceren.

Maar daar lijkt verandering in te komen, want een team van Chinese wetenschappers claimt nu dat men het voor elkaar heeft gekregen om een solid state-batterij voor een tiende van de reguliere prijs kunnen produceren, meldt de krant South China Post.

Volgens de Chinese krant hebben wetenschappers van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China een nieuw soort elektrolyt in vaste vorm ontwikkeld, die toegepast kan worden in solid state-batterijen.

Een wetenschappelijk artikel dat in het Duitse Angewante Chemie werd gepubliceerd, stelt dat de ruwe materialen vereist voor de productie van dit nieuwe vaste elektrolyt voor minder dan 15 dollar per kilo ingekocht kunnen worden. De prijs voor materialen die momenteel veelvuldig voor solid state-batterijen worden gebruikt, komt volgens de wetenschappers ver boven de 50 dollar per kilo uit.

Solid state-batterij pas interessant voor elektrische auto onder de 50 dollar per kilo

Onderzoeker Ma Cheng van de universiteit legt uit dat een solid state-batterij maximaal 50 dollar per kilo mag kosten om commercieel interessant te zijn. Maar dat is volgens hem niet haalbaar, want alleen het vaste sulfide-elektrolyt kost op dit moment al 195 dollar per kilo. Ma had dan ook als doel om een vervanger te vinden voor dit dure element.

Dat vond men in het zogenoemde LPSO-elektrolyt, die eveneens met sulfide werkt, maar dit produceert uit twee goedkopere grondstoffen. Het grote verschil is dat er geen duur lithium-sulfaat bij de productie van LPSO nodig is.

Ook belangrijk is dat gebruik van LPSO in een solid state-batterij niet onder zou doen voor de duurdere materialen. Volgens Ma heeft een batterij met het nieuwe materiaal meer dan 4.200 uur van laden en ontladen in een gecontroleerde omgeving overleefd.

Maar in het onderzoeksrapport staat ook aangegeven dat de LPSO-batterij na 200 laadcycli een capaciteit van net geen 90 procent over heeft. Dat is niet bepaald indrukwekkend te noemen. Ma stelt echter dat dit nog maar het begin van LPSO is. Hij verwacht dat het materiaal nog verder ontwikkeld wordt, waardoor de prestaties zullen verbeteren.

China wil voorop blijven in de ontwikkeling van solid state-batterijen

De ontwikkelingen op de markt voor elektrische auto's en de daarbij gepaarde stappen die gemaakt worden in batterijtechnologie, zorgen ervoor dat China mogelijk nog voorbijgestreefd kan worden. Zeker op het gebied van de solid state-batterij liggen de kansen wereldwijd nog open.

China heeft op dit moment een dominante positie op de wereldwijde markt voor accupakketten voor elektrische auto's. Het land wil die positie behouden. Daarom lanceerde China eerder dit jaar een initiatief om zo snel mogelijk een productieklare solid state-batterij op de markt te brengen.

Om dit te bewerkstelligen tuigde het land een samenwerking op met de naam China All-Solid-State Battery Collaborative Innovation Platform (CASIP). Daaronder brengt China niet alleen fabrikanten als CATL en BYD samen, maar werken er ook academische instellingen mee.

CASIP zou idealiter voor 2030 een productieklare solid state-batterij ontwikkeld moeten hebben. Of dat lukt blijft nog de vraag. De ontwikkelingen gaan rap en uitvindingen zoals LPSO doen vermoeden dat 2030 makkelijk haalbaar moet zijn. Maar aan de andere kant zien we tot op heden vooral solid state-batterijen die niet verder komen dan een kleinschalige productie en tests in een laboratorium.

Er zijn al wel autofabrikanten die zeggen met een met solid state-batterij uitgeruste auto op de markt te gaan komen. Een daarvan is het Chinese IM dat de L6 met een dergelijke batterij heeft uitgerust en die in 2025 op de markt wil brengen.

Ook het eveneens Chinese Nio claimt met een auto met een solid state-batterij te komen. Maar bij dit merk lijkt het om een hybride vorm te gaan, waarbij slechts een gedeelte van de accucellen in het accupakket solid state zijn. De rest zou gewoon gebruikmaken van natte elektrolyten.

Ook bij BMW zijn ze bezig met het ontwikkelen van een solid state-batterij, maar daarbij heeft hoofd batterijcelontwikkeling Martin Schuster van BMW tegen Business Insider Nederland gezegd dat de autofabrikant vóór 2025 zeker geen solid state-batterijen verwacht. En daarbij heeft hij het over een productieklare batterijcel. De implementatie in een auto zal nog langer op zich laten wachten.

LEES OOK: Europese accufabrikant voor elektrische auto’s legt bouw nieuwe fabrieken stil, mede door concurrentie uit China