Zespół Samsunga zajmujący się bateriami półprzewodnikowymi ocenia zmniejszenie masy pojazdu jako dużą zaletę, a koszt jako wadę
W ramach prezentacji na targach InterBattery 2023 wcześniej w tym miesiącu, Samsung SDI opowiedział o swoich pracach nad baterią półprzewodnikową z zastrzeżoną technologią Super-Gap Edge. Zespół Samsunga będzie miał pilotażową produkcję "linii S" dla ogniw bezanodowych uruchomioną w drugiej połowie roku, aby przetestować opłacalność produkcji masowej swojej koncepcji baterii półprzewodnikowej. Prezes Samsunga, Lee, odwiedził niedawno linię produkcyjną baterii półprzewodnikowych w celu przeprowadzenia osobistej inspekcji.
Całkowicie stałe ogniwa Samsunga wykorzystują stabilny elektrolit tlenkowy zamiast łatwopalnego roztworu elektrolitu heksafluorofosforanu litu w obecnych bateriach, aby zapobiec efektowi ucieczki termicznej, który powoduje pożary pojazdów elektrycznych. W przypadku elektrolitu, Samsung wykorzystuje swoje ogromne doświadczenie w produkcji stałego tlenku w wysokich temperaturach dla swoich wielowarstwowych kondensatorów ceramicznych (MLCC).
Oprócz bezpieczeństwa i gęstości objętościowej, która może zwrócić 1,5-2x wyższą wydajność w tej samej przestrzeni, co obecne ogniwa, prezentacja baterii półprzewodnikowych Samsunga skupiła się na redukcji wagi. Ponieważ samochód elektryczny może ważyć tyle co SUV z silnikiem gazowym ze względu na baterię, zastosowanie technologii półprzewodnikowej może znacznie zmniejszyć tę dodatkową wagę, zwiększając zasięg na jednym ładowaniu.
Firma podała przykład BMW i4, który nominalnie jest średniej klasy samochodem elektrycznym producenta, ale waży ponad 2 tony i dlatego nie może korzystać z niektórych mechanicznych miejsc parkingowych. Dzięki zastosowaniu baterii półprzewodnikowej Samsunga z linii S, BMW i4 z łatwością zejdzie poniżej limitu wagi i będzie mogło ponownie korzystać z mechanicznych parkingów.
Jeśli chodzi o wady baterii półprzewodnikowej, Samsung wskazał na jej wysokie koszty produkcji, które sprawią, że początkowe partie masowej produkcji S-line będą nieco butikową ofertą, jak pierwsze telewizory OLED. Na przykład łączenie wszystkich stałych elementów wymaga ogromnego ciśnienia:
To się połączy przy wysokim ciśnieniu. Trzeba wykonać prasowanie pod bardzo wysokim ciśnieniem. Jak wysokie jest to ciśnienie? Zazwyczaj ciśnienie do wykonania baterii typu all-solid-state wynosi około 3000 barów. 3000 barów to niewiarygodnie wysokie ciśnienie. Jeśli zastosujesz ciśnienie, podczas gdy jest on wystawiony na działanie temperatury pokojowej, nie będzie się kruszył, rozrywając się. Jak więc zastosować ciśnienie? WIP jest skrótem, ale nazywa się to Warm Isostatic Press (WIP). Mówiąc najprościej, wkładamy woreczek do zbiornika z wodą, zamykamy komorę i stosujemy ultrawysokie ciśnienie za pomocą ciśnienia wody. Jest to ścisłe ściśnięcie. Włóż folię pouch do dużego wiadra z wodą i naciśnij ogniwo baterii z ultra wysokim ciśnieniem. Jest to około 3000 barów, ale po to, by stworzyć baterię typu all-solid-state. W przypadku linii Samsung S, celem jest 5000 bar.
Mimo to, obserwatorzy Samsunga mają nadzieję, że wraz z rozpoczęciem masowej produkcji linii S około 2027 roku, koszty spadną na tyle, że samochody elektryczne z baterią półprzewodnikową staną się realną propozycją, nawet jeśli pierwsze takie modele będą w przedziale cenowym premium.
Źródło(-a)
