Chinese batterijfabrikant verbrijzelt record energiedichtheid vastestofaccu

WeLion behaalt 824 Wh/kg in labtests, verdrievoudigt prestaties EV-batterijen

De Chinese ontwikkelaar van vastestofbatterijen WeLion New Energy Technology heeft een baanbrekend laboratoriumresultaat behaald dat de elektrische auto-technologie zou kunnen revolutioneren. Het bedrijf kondigde aan een energiedichtheid van 824 wattuur per kilogram (Wh/kg) te hebben bereikt in tests met vastestofbatterijen, een cijfer dat de prestaties van de meeste huidige EV-batterijen verdrievoudigt en het bedrijf op weg zet naar zijn ambitieuze doel van 1.000 Wh/kg.

Het belang van energiedichtheid

Energiedichtheid is de kritieke maatstaf die bepaalt hoeveel energie een batterij kan opslaan in verhouding tot zijn gewicht. De meeste elektrische auto's gebruiken tegenwoordig lithium-ionbatterijen met energiedichtheden van 200-300 Wh/kg. De prestatie van WeLion van 824 Wh/kg vertegenwoordigt een kwantumsprong die EV's veel verder zou kunnen laten rijden op één lading of aanzienlijk kleinere, lichtere batterijpakketten mogelijk maakt voor dezelfde actieradius.

'Deze doorbraak brengt ons dichter bij het volledig elimineren van range anxiety,' zei batterijindustrie-analist Dr. Michael Chen. 'Wanneer je de energiedichtheid kunt verdrievoudigen, verbeter je niet alleen EV's—je herdefinieert wat mogelijk is in elektrisch transport.'

Wat maakt vastestofbatterijen anders?

Vastestofbatterijen vervangen het vloeibare elektrolyt in conventionele lithium-ionbatterijen door een vast materiaal. Deze fundamentele verandering biedt meerdere voordelen: verbeterde veiligheid (geen brandbare vloeistof), betere thermische stabiliteit en het potentieel voor veel hogere energiedichtheden. Volgens Wikipedia kunnen vastestofbatterijen theoretisch metallische lithium-anodes en geavanceerde kathodematerialen gebruiken die niet goed werken met vloeibare elektrolyten, wat nieuwe prestatiegrenzen ontsluit.

De technologie is al tientallen jaren in ontwikkeling, met vroege vaste elektrolyten ontdekt door Michael Faraday in de jaren 1830. Recente vooruitgang in materiaalkunde heeft vastestofbatterijen echter dichter bij commerciële realiteit gebracht dan ooit tevoren.

WeLion's staat van dienst en toekomstplannen

WeLion is geen nieuwkomer in geavanceerde batterijtechnologie. Het bedrijf, dat voortkomt uit onderzoek aan de Chinese Academie van Wetenschappen in 2016, heeft al 150 kWh semi-vastestof batterijpakketten geleverd aan de Chinese EV-fabrikant Nio. Deze batterijen stelden Nio-voertuigen in staat actieradii van meer dan 1.000 kilometer te behalen in praktijktests.

Volgens industrierapporten exploiteert WeLion momenteel productiefaciliteiten met een jaarlijkse capaciteit van 28,2 GWh en plant het uit te breiden tot meer dan 100 GWh. Het bedrijf wordt gesteund door grote investeerders waaronder Sequoia Capital, Huawei, Geely, Xiaomi en Nio, en streeft naar een beursgang die het China's eerste beursgenoteerde pure-play vastestofbatterijbedrijf zou maken.

Uitdagingen voor commercialisering

Ondanks de indrukwekkende laboratoriumresultaten blijven er aanzienlijke hindernissen voordat deze batterijen massaproductie bereiken. De op sulfide gebaseerde vaste elektrolyten die in WeLion's technologie worden gebruikt, zijn duur om te produceren, waarbij hoge grondstofkosten de belangrijkste barrière voor commercialisering vormen. Bovendien hebben vastestofbatterijen momenteel uitdagingen met levensduur en schaalbaarheid van productie.

'Laboratoriumdoorbraken vertalen zich niet altijd naar betaalbare, duurzame producten,' merkte materiaalwetenschapper Dr. Sarah Johnson op. 'De echte test zal zijn of WeLion deze technologie kan opschalen terwijl de prestaties behouden blijven en de kosten tot concurrerende niveaus worden verlaagd.'

WeLion-voorzitter Yu Huigen erkende deze uitdagingen in een recente televisie-optreden en zei dat initiële toepassingen zich waarschijnlijk zullen richten op prijsongevoelige sectoren zoals humanoïde robots en premium elektrische voertuigen voordat bredere EV-adoptie plaatsvindt.

Het bredere vastestofbatterijlandschap

WeLion staat niet alleen in de ontwikkeling van vastestofbatterijtechnologie. Volgens industrieanalyse zou 2025 een mijlpaaljaar kunnen zijn voor de adoptie van vastestofbatterijen. Grote autofabrikanten waaronder Mercedes-Benz, Stellantis en Toyota ontwikkelen allemaal vastestofbatterijpartnerschappen en -technologieën.

Mercedes-Benz heeft samengewerkt met Factorial Energy aan Solstice SSB-technologie die actieradii van meer dan 600 mijl en een energiedichtheid van 450 Wh/kg belooft, terwijl Toyota productievoertuigen met vastestofbatterijen in de komende jaren wil lanceren.

Wat dit betekent voor elektrische voertuigen

Als WeLion zijn technologie succesvol kan commercialiseren, zijn de implicaties voor elektrische voertuigen diepgaand. Batterijen met een energiedichtheid van 824 Wh/kg zouden het volgende mogelijk kunnen maken:

• EV's met actieradii van 1.000+ kilometer worden gangbaar
• Aanzienlijk verminderde laadtijden dankzij hogere vermogensdichtheid
• Lichtere voertuigen met betere prestaties en efficiëntie
• Verminderde batterijkosten per kilowattuur naarmate de energiedichtheid verbetert
• Verbeterde veiligheid met niet-brandbare vaste elektrolyten

Het bedrijf mikt op massaproductie rond 2027, wat overeenkomt met bredere industriële tijdlijnen voor commercialisering van vastestofbatterijen. Terwijl WeLion naar zijn beursgang toe beweegt en de ontwikkeling voortzet, zal de batterijindustrie nauwlettend in de gaten houden of deze laboratoriumdoorbraak kan transformeren in een marktrealiteit die elektrisch transport hervormt.