De solid-state accu is de nieuwste ontwikkeling in de e-mobiliteitssector. Hoewel elektrische auto’s in het recente verleden een aanzienlijke technologische evolutie hebben doorgemaakt, blijkt de batterijtechnologie vaak ontoereikend. Dit gaat nu veranderen met het gebruik van solid-state batterijen in elektrische auto’s. Met een aantal positieve eigenschappen zou de nieuwe technologie voor een grote doorbraak kunnen zorgen. Ontdek alles wat je moet weten over solid-state batterijen voor elektrische auto’s.

Solid-state batterijen zijn klaar om conventionele lithium-ion batterijen te vervangen

In de auto-industrie wordt de solid-state accu gezien als een revolutie op het gebied van elektromobiliteit. Dat is niet verwonderlijk, want de nieuwe technologie belooft veel voordelen. Het grootste voordeel is de hogere energiedichtheid in vergelijking met conventionele lithium-ionbatterijen. Ook op het gebied van veiligheid en levensduur zal de nieuwe batterijtechnologie het naar verwachting beter doen dan alle eerder geïnstalleerde lithium-ionbatterijen.

Wat is een solid-state accu?

Een solid-state accu is een accu waarin een vaste elektrolyt wordt gebruikt in plaats van een vloeibare elektrolyt. De taak van de elektrolyt is om te zorgen voor het transport van ionen tussen de anode en de kathode. De interactie tussen de elektroden en de elektrolyt zorgt uiteindelijk voor de stroom in de batterij. De nieuwe vaste elektrolyten maken het mogelijk om andere elektroden te gebruiken en zijn ook bedoeld om de veiligheid van de oplaadbare batterij te vergroten.

Wat is een solid-state batterij?

De solid-state batterij voor elektrische voertuigen is de nieuwste vooruitgang in solid-state technologie. In tegenstelling tot eerdere lithium-ion-accu’s werkt dit type voertuigaccu met vaste elektrolyten en zal het binnenkort de standaard worden. De verdere ontwikkeling tot rijpe serieproductie blijft fabrikanten echter voor hindernissen stellen. Het productieproces moet bijvoorbeeld volledig worden gereorganiseerd om de nieuwe batterijen in grote hoeveelheden te kunnen produceren.

Waarom zijn solid-state batterijen beter?

De solid-state accu biedt veel voordelen voor elektrische auto’s. Deze omvatten vooral de hogere energiedichtheid van batterijen met vaste elektrolyt. Op deze manier kan een solid-state accu meer elektriciteit opslaan met dezelfde accugrootte. Dit vergroot op zijn beurt de actieradius van adequaat uitgeruste elektrische voertuigen. Ook kan een voertuigbatterij met dezelfde capaciteit aanzienlijk minder ruimte in beslag nemen dan nu het geval is. Naast hun hoge energiedichtheid hebben de nieuwste generaties solid-state batterijen nog andere voordelen. Zo zou het gebruik van verschillende materialen moeten zorgen voor kortere oplaadtijden voor elektrische voertuigen. De technologie biedt ook extra veiligheid bij installatie in elektrische voertuigen. Vergeleken met conventionele batterijen met vloeibare elektrolyten, zou de vaste elektrolyt van de solid-state batterij de brandveiligheid verhogen.

Wat betekent de solid-state batterij voor elektrische auto’s?

De ontwikkeling van productieklare solid-state batterijen zou een mijlpaal kunnen zijn voor elektrische auto’s. Vooral de verbeterde energiedichtheid zal een doorslaggevend voordeel blijken te zijn. Elektrische voertuigen zouden zo een veel grotere actieradius kunnen bieden zonder dat de batterij onderweg moet worden opgeladen. De korte actieradius wordt beschouwd als een van de grootste nadelen van de huidige elektrische voertuigen. Naast een grotere capaciteit beloven fabrikanten kortere oplaadtijden voor de nieuwste generatie solid-state batterijen. Dankzij de hogere laadsnelheid zou een elektrische auto dan net zo snel kunnen worden opgeladen als een verbrandingsmotor. Deze kortere oplaadtijd en grotere actieradius zouden elektrische auto’s aantrekkelijker en gemakkelijker op de markt brengen.

Welk bedrijf bouwt solid-state batterijen?

Solid-state batterijen worden ontwikkeld en geproduceerd door verschillende bedrijven. De accufabrikanten werken vaak samen met autofabrikanten. Hierdoor kunnen praktische verbeteringen aan de accu’s worden aangebracht en kunnen de accu en de technologie beter op elkaar worden afgestemd. De autobedrijven zelf zijn meer dan voorheen betrokken bij de verdere ontwikkeling van de technologie en sommige hebben eigen onderzoekscentra. Verschillende bedrijven hebben naam gemaakt met de productie van solid-state batterijen. Dit zijn onder andere de Taiwanese accufabrikant ProLogium, die samenwerkt met onder andere Mercedes-Benz. Toyota werkt samen met het Japanse Idemitsu, terwijl Volkswagen samenwerkt met QuantumScape. Ford en BMW werken samen met Solid Power aan de ontwikkeling van batterijen.

Wanneer komen solid state batterijen?

Solid State batterijen voor mobiliteitstoepassingen zijn vandaag al beschikbaar. De productie van de eerste solid-state cellen voor auto’s als prototypes is ook al begonnen. De serieproductie volgt binnenkort voor veel fabrikanten. Volkswagen plant serieproductie van solid-state batterijen vanaf 2026, terwijl Toyota mikt op serieproductie van innovatieve solid-state batterijen vanaf 2027.

Wanneer komen solid-state batterijen?

Het is nog niet bekend wanneer solid-state batterijen voor auto’s goedkoop in grote hoeveelheden kunnen worden geproduceerd. Vooral voor gebruik in elektrische auto’s zijn er altijd problemen die overwonnen moeten worden. Onderzoekers beschrijven de ontwikkeling van dit soort accu’s als moeilijk. De ontwikkeling is minder ver gevorderd dan die van conventionele lithium-ion batterijen. De ontwikkeling van conventionele batterijcellen heeft echter ook tientallen jaren geduurd.

Welke auto heeft een solid-state accu?

Sommige autofabrikanten gebruiken al innovatieve solid-state batterijen in rijdbare prototypes. Hiervoor wordt de solid-state accu meestal geïnstalleerd in een bestaand seriemodel in plaats van de beoogde lithium-ion accu. Zo kondigde autofabrikant BMW onlangs aan binnenkort een demonstratievoertuig te presenteren met een speciaal ontwikkelde solid-state batterij. Andere autofabrikanten hebben al eerste testritten uitgevoerd met solid-state batterijen. Autofabrikant Nio meldde bijvoorbeeld dat het meer dan 1000 kilometer in één keer had afgelegd met een solid-state batterij. De fabrikant wil al in 2024 beginnen met de serieproductie van dit nieuwe type batterij. De prijs van de solid-state batterij zal naar verwachting echter niet bepaald gunstig zijn.

Wanneer komt de eerste auto met een solid-state batterij?

Het is niet precies duidelijk wanneer de eerste in massa geproduceerde auto’s met solid-state batterijen te koop zullen zijn. De meeste autofabrikanten zwijgen nog over wanneer ze klaar zullen zijn voor serieproductie. Autofabrikanten zoals Mercedes-Benz zeggen dat solid-state batterijen de komende jaren in serieproductie zullen gaan. Autofabrikant Nissan wil vanaf 2028 de eerste elektrische auto met solid-state technologie op de markt brengen, terwijl Toyota zijn nieuwe solid-state batterijen vanaf 2027 wil produceren, waarbij installatie in serieproductieauto’s denkbaar lijkt. De Chinese autofabrikant Nio zou zijn ET9-model al in 2025 kunnen uitrusten met een solid-state batterij. De nieuwe batterijtechnologie wordt echter al geïnstalleerd in elektrisch aangedreven bussen. Mercedes-Benz, bijvoorbeeld, rust zijn elektrische bussen op verzoek uit met solid-state batterijen.