Elegante batteria per veicoli elettrici a stato solido sarà presentata al CES 2024

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L’affollato campo della tecnologia di accumulo di energia a stato solido sta per diventare un po’ più affollato l’anno prossimo, quando il fornitore automobilistico tedesco Schaeffler svelerà la sua nuova batteria per veicoli elettrici a stato solido al CES 24. Se le prime due parole che vi vengono in mente sono "Schaeffler" e "chi" si uniscono al club. Tuttavia, l’azienda di 75 anni, nota per i cuscinetti a sfera, ha ottenuto una solida posizione nel raro mondo della ricerca sulle batterie a stato solido.

La nuova batteria per veicoli elettrici a stato solido sarà presentata al CES 2024

L'annuale Consumer Electronics Show si svolgerà a Las Vegas dal 9 al 12 gennaio 2024 Settimana automatica ha lo scoop sulla nuova batteria per veicoli elettrici a stato solido.

“Al prossimo CES 2024, il fornitore Schaeffler Americas esporrà un “tutto a stato solido” di prossima generazione Batteria per veicoli elettrici”, ha osservato Settimana automatica giornalista Todd Lassa la scorsa settimana.

Lassa ha avuto la possibilità di parlare con Rashid Farahati, direttore dell'ingegneria di Schaeffler America, ma a quanto pare Farahati se la stava giocando da vicino.

"La batteria a stato solido di Schaeffler al CES è realizzata con parti prototipo racchiuse in un pacchetto costruito da un'altra azienda specializzata nella realizzazione di piccoli campioni su scala di laboratorio", ha riferito Lassa, il che non rivela esattamente il gioco.

Cos'è esattamente questa nuova batteria per veicoli elettrici a stato solido?

Lassa ha anche preso atto di una collaborazione tra Honda, Schaeffler e l'Istituto per la ricerca sui materiali e sulla produzione dell'Ohio State University su un nuovo centro di ricerca sulle batterie, che aprirà nel 2025.

Il nuovo centro di ricerca non è il primo progetto che collega OSU con Honda. Nel gennaio del 2023, OSU ha annunciato di aver collaborato con Honda e l'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti su un progetto che ha guadagnato 3.8 milioni di dollari in finanziamenti nell'ambito del programma EVs4ALL del Dipartimento dell'Energia. I partner hanno il compito di sviluppare “di più batterie per veicoli elettrici convenienti ed efficienti. "

Il premio EVs4ALL si basa su precedenti ricerche presso l’OSU, che hanno prodotto un prototipo di batteria per veicoli elettrici in grado di “tollerare una ricarica rapida pur mostrando una longevità ben oltre le attuali celle agli ioni di litio all’avanguardia”, come descritto dalla scuola.

“La tecnologia può potenzialmente raddoppiare la durata utile della batteria, ridurre le dimensioni della confezione, diminuire il costo delle celle e della batteria e consentire una ricarica rapida”, ha sottolineato OSU. Questa descrizione si adatta alla fattura delle batterie per veicoli elettrici a stato solido, sebbene OSU non abbia usato queste parole nel suo annuncio.

Sul serio, di cosa si tratta?

La sovvenzione di 3.8 milioni di dollari era finalizzata a risolvere alcune sfide produttive legate alla produzione commerciale della nuova batteria a stato solido e a garantire la “compatibilità immediata” con altri componenti. Inoltre, i partner avevano il compito di ottimizzare le prestazioni in climi freddi.

Per quanto riguarda il materiale di cui è fatto, anche OSU ha giocato così vicino al giubbotto. "La tecnologia delle batterie dell'Ohio State si basa su materiali abbondanti ed economici, che mostrano una longevità eccezionale in scenari estremi di ricarica rapida", è tutto ciò che la scuola ha da dire.

Ciò lascia per ora l’aspetto dello stato solido avvolto nel mistero, anche se un altro indizio è emerso in agosto, quando Schaeffler ha annunciato che l’OSU è l’ultima istituzione ad ospitare il suo programma Schaeffler Hub for Advanced Research “company on campus”.

“[L]l programma di collaborazione si concentrerà su tutto elettrolita allo stato solido (ASSE) con piani futuri per la ricerca e lo sviluppo delle celle a combustibile”, ha spiegato Schaeffer.

“Il programma SHARE presso la Ohio State University è il quinto a livello mondiale e si concentra su batterie allo stato solido e tecnologia delle celle a combustibile. Si integra perfettamente con il nostro portafoglio, soprattutto perché l’idrogeno svolge un ruolo fondamentale per Schaeffler come fonte di energia per un futuro sostenibile e a zero emissioni di carbonio”, aggiungono.

Sempre in agosto, la professoressa dell’OSU Anne Co – la ricercatrice principale del progetto EVs4ALL – è stata scelta come contatto per una nuova sovvenzione di quasi 3 milioni di dollari dall’ufficio ARPA-E del Dipartimento dell’Energia per progetti ad alto rischio e alta ricompensa.

“La chiave per l’adozione dei veicoli elettrici è una batteria affidabile ed economica che possono caricarsi rapidamente e fornire prestazioni e mantenimento dell’autonomia migliorati quando fa freddo rispetto alle opzioni commerciali all’avanguardia”, ha spiegato ARPA-E.

“L’Ohio State University svilupperà una tecnologia per batterie ad alta potenza dotata di un anodo di ossido di entropia elevata (HEO) in grado di tollerare una ricarica rapida dimostrando al tempo stesso una longevità ben oltre le attuali celle agli ioni di litio all’avanguardia”, hanno aggiunto.

Ecco la nuova batteria per veicoli elettrici a stato solido di Schaeffler

L’applicazione di materiali di ossido ad alta entropia ai sistemi di batterie per veicoli elettrici a stato solido è una cosa relativamente nuova, il che potrebbe spiegare l’interesse di ARPA-E. “Il concetto di alta entropia (HE) è una strategia che può consentire la variabilità compositiva necessaria per la progettazione nuovi materiali per le batterie di prossima generazione”, ha spiegato un team di ricercatori canadesi in un’analisi dello stato della scienza lo scorso anno.

“Ispirati alle leghe HE, gli ossidi HE sono una classe emergente di ceramiche multicomponente con proprietà elettrochimiche promettenti”, hanno elaborato. “Evidenziamo i risultati recenti sugli ossidi HE per il catodo e l’anodo. Inoltre, discutiamo alcuni risultati emergenti sugli elettroliti solidi HE e sugli anodi in lega HE”.

L'uso di materiale ceramico in un veicolo in movimento può sembrare un incidente imminente, ma quando i ricercatori delle batterie ne parlano materiale ceramico ad alta tecnologia non sono seduti attorno al tavolo del sip-and-clay locale.

Nel frattempo, qualcosa di solido è in corso tra Schaeffler e OSU, ceramica o meno. Il 13 novembre, l'OSU si è unita al tenente governatore dell'Ohio Jon Husted, al senatore americano Sherrod Brown e ai rappresentanti statunitensi Joyce Beatty e Mike Carey insieme a Honda, Schaeffler e rappresentanti del programma JobsOhio per apporre il sigillo ufficiale di approvazione su il nuovo centro ricerche sulle batterie, Schaeffler coglie l'occasione per sottolineare il proprio impegno nei confronti delle batterie allo stato solido.

“Schaeffler sta sviluppando la prossima generazione di batterie allo stato solido per supportare la transizione dell’industria automobilistica verso la mobilità elettrica”, ha affermato Jeff Hemphill, CTO di Schaeffler. “La nostra partnership strategica con la Ohio State University fornisce un approccio pratico e collaborativo con l’obiettivo di fornire soluzioni scalabili e leader del settore che posizioneranno l’Ohio al centro della tecnologia delle batterie”.

Honda si è aggiudicata il ruolo di principale partner fondatore del progetto con un impegno di 15 milioni di dollari. Se tutto andrà secondo i piani, il nuovo centro di ricerca aiuterà Honda a raggiungere il suo obiettivo di spingere le batterie allo stato solido per veicoli elettrici fuori dal laboratorio e sulla catena di montaggio.

“Non stiamo semplicemente cercando di stabilire una tecnologia a livello di laboratorio. Come casa automobilistica, ci stiamo sviluppando tecnologia delle batterie interamente allo stato solido con un occhio alla produzione di massa”, spiega Honda.

Da parte sua Schaeffler non svela nulla, ma sta già lanciando un lancio per la tecnologia a stato solido.

“Tutte le batterie allo stato solido (ASSB) rappresentano una nuova tecnologia essenziale per il loro potenziale rivoluzionare lo stoccaggio dell’energia. Queste batterie offrono una maggiore densità di energia, garantendo ai dispositivi e ai veicoli durate operative più lunghe fornendo al contempo l’opportunità di una ricarica rapida”, afferma Schaeffler.

CleanTechnica sta contattando Schaeffler per vedere se possono confermare o smentire l'angolo della ceramica prima del CES, quindi rimanete sintonizzati.

Immagine: Batteria allo stato solido per veicoli elettrici per gentile concessione di Schaeffler.

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• Fonte: https://cleantechnica.com/2023/12/23/elegant-solid-state-ev-battery-ces-2024/