Mercedes-Benz er nu begyndt at teste solid state-batterier på vejene i en modificeret EQS. Batteripakken, der er udviklet i samarbejde med amerikanske Factorial Energy, kan give en rækkevidde på mere end 1.000 kilometer på en enkelt opladning – næsten dobbelt så langt som nutidens elbiler. Det skriver Autocar.
Prototypen, som kørte sine første runder på vejen i denne måned, er en EQS, som har fået modificeret sit batterihus, så det kan rumme det nye batteri. Hvis resultatet er så godt som forventet, kan teknologien være på vej i en produktionsmodel inden 2030.
Smartere batterilader udviklet af Formel 1-ingeniører
For at løse en af de største udfordringer ved solid state-batterier – at materialerne udvider sig og trækker sig sammen under op- og afladning – har Mercedes-Benz udviklet et særligt system. Ingeniører fra virksomhedens Formel 1-afdeling i Brixworth har skabt en „flydende celleholder‟ med pneumatiske aktuatorer, der håndterer disse bevægelser ved hjælp af trykluft. Det skal forbedre både batteriets stabilitet og levetid.
Mercedes oplyser, at det nye batteri kan give omkring 25 procent længere rækkevidde sammenlignet med et litium-ion-batteri af samme størrelse og vægt. Den nuværende EQS 450+ har en WLTP-certificeret rækkevidde på ca. 820 km med et 118 kWh lithium-ion-batteri. Den nye batteripakke kan således øge rækkevidden for EQS-prototypen til over 1.000 km under realistiske kørselsforhold.
Energitæt og kraftfuld
Factorial Energy, som også arbejder med Hyundai og Stellantis, bekræftede sidste år, at de har leveret battericeller til Mercedes-Benz med en energitæthed på op til 391 Wh/kg – dobbelt så meget som normalt – og en opladningskapacitet på over 106 Ah. Pakken omfatter også en patenteret litium-metalanode og en polymerbaseret separator.
Den teknologi, der blev testet i EQS-prototypen, er kun det første skridt mod et endnu mere avanceret solid-state-batteri med kodenavnet Solstice, som Mercedes-Benz og Factorial Energy udvikler sammen. Den næste generation vil erstatte separatoren med en sulfidbaseret faststofelektrolyt og sigte mod en energitæthed på 450 Wh/kg og en anslået forøgelse af rækkevidden på 80 procent i forhold til de nuværende litium-ion-batterier.
Solid state – fremtidens løsning eller luftkastel?
I årevis er solid state-batterier blevet omtalt som den hellige gral inden for batteriteknologi. Ved at erstatte den flydende elektrolyt i nutidens litium-ion-batterier med fast materiale lover teknologien flere fordele: Højere energitæthed, hurtigere opladning, bedre sikkerhed og længere levetid.
Men vejen fra laboratorium til masseproduktion har vist sig at være meget udfordrende. Fisker var blandt de første bilproducenter, der investerede massivt i faststofbatterier, men gav op i 2018. Henrik Fisker forklarede senere til The Verge, at „det er den slags teknologi, hvor man føler, at man er 90 procent i mål, at man næsten er der, og så finder man ud af, at de sidste 10 procent er meget sværere end de første 90.‟
En af de største udfordringer med solid state-batterier er, at de fungerer bedst ved høje temperaturer, typisk over 45 grader. Der findes faststof-elektrolytter med ret gode egenskaber ved stuetemperatur, men de består ofte af komplekse forbindelser, som gør batterierne både meget dyre og vanskelige at opskalere til masseproduktion. Der er derfor grund til at tro, at batteriet i den EQS, der blev brugt i testen, er meget dyrt.
Hvad med prisen?
Et vigtigt ubesvaret spørgsmål er naturligvis prisen. Dagens litium-ion-batterier er allerede dyre, men prisen er på vej ned. Solid state-teknologi forventes at blive endnu dyrere, i hvert fald i den indledende fase. Hvis batteriteknologien skal få succes på markedet, skal prisen være konkurrencedygtig.
Mercedes har ikke oplyst nogen pris, men virksomheden er kendt for at introducere ny teknologi i sine topmodeller først, hvor kunderne er mere villige til at betale mere.
Hvornår kan vi købe en Mercedes-Benz med solid state-batteri?
Mercedes-Benz har ikke annonceret en officiel lanceringsdato for en produktionsmodel med solid state-batterier, men test med EQS-prototypen tyder på, at teknologien kan være tilgængelig i en produktionsbil inden udgangen af dette årti.
Virksomheden er også i gang med at udvikle en ny generation af siliciumcarbid-invertere og effektelektronik hos AMG High Performance Powertrain i Brixworth, som vil give endnu større effektivitet og ydeevne i fremtidige modeller.
Mere info: mercedes-benz.com
