Volgende halte voor de elektrische wagen: de vastestofbatterij
De vastestofaccu kan de ecologische voetafdruk van een elektrische auto met 40 procent verminderen.
Elektrische wagens rijden met een lithiumionaccu. Er zijn verschillende types met wisselende samenstelling in omloop, maar allemaal werken ze met vloeibaar elektrolyt als medium tussen de anode en de kathode. In de loop der jaren zijn autobatterijen spectaculair verbeterd. Pakweg vijf jaar geleden was een actieradius van 200 kilometer de limiet. Nu ligt de grens boven de 500 kilometer. Een deel van die winst moet aan de eveneens verbeterde elektromotoren worden toegeschreven. De ontwikkeling gaat verder, maar veel rek zit er niet meer op de klassieke llithiumionaccu.
Neemt solid state, de gangbare term voor de vastestofbatterij, het stokje over in de estafette naar de elektrificatie van het wagenpark? Er zijn zoals vaak believers en sceptici. Dat Toyota tot het eerste kamp behoort, zal menigeen verwonderen. Het is alom bekend dat ’s werelds grootste autoconstructeur zich heeft laten verrassen door de opkomst van de EV. Tot voor kort zette Toyota vooral in op waterstof als emissievrije aandrijving. Dat betekent niet dat de Japanse gigant geen expertise heeft inzake batterijen. Integendeel, het was Toyota dat in 1997 met de Prius de eerste seriewagen met hybride aandrijving op de markt bracht. Terwijl veel media-aandacht naar de waterstofplannen ging, werken sinds 2012 tientallen Toyota-ingenieurs in alle discretie aan de ontwikkeling van vastestofaccu’s.
(Lees verder onder de preview)
Chinese primeur
Toyota kondigt de commercialisatie aan voor 2027, met sterke claims. 20 procent meer rijbereik dan de beste conventionele accu’s, op termijn zelfs 50 procent. Laden van 10 tot 80 procent in minder dan een halfuur. Maar ondanks zijn pionierswerk werd Toyota al voorbijgestreefd door het Chinese NIO, een merk dat pas in 2014 werd opgericht. De constructeur uit Shanghai presenteerde deze zomer een solidstate-SUV met een rijbereik van 930 kilometer per laadbeurt. Maar ook gevestigde constructeurs zoals Mercedes, GM en Volkswagen zijn koortsachtig op zoek naar commercialiseerbare concepten, vaak in allianties met concurrenten, batterij-ontwikkelaars en universiteiten. Solid state is hét onderwerp in de auto-industrie. Er staan globale markten en vele honderden miljarden op het spel.
In een vastestofaccu zit keramisch materiaal als elekrolyt. De voordelen ten opzichte van lithium-ion zijn legio: sneller laden, veel brandveiliger, hogere energiedichtheid en daardoor compacter en lichter. Het lagere ontladingspunt is een grote troef: een laadpaal zoeken moet pas bij 10 procent in plaats van de nu gebruikelijke 20 procent. Een groot pluspunt is dat de ecologische voetafdruk met 40 procent verkleind wordt. In vastestofbatterijen zit wel lithium maar geen kobalt of mangaan.
Brandende stadsbus
Sceptici wijzen echter op serieuze nadelen. Het complexe productieproces is moeilijk op te schalen en is daardoor duur, en er bestaat voorlopig geen manier om vastestofbatterijen te recycleren. Helemaal onbeproefd is de technologie overigens niet. De Duitse busconstructeur Daimler Buses en zijn Franse tegenhanger Bolloré hebben honderden stadsbussen verkocht met solidstatebatterijpakketten, ontwikkeld door Bollorés dochter Blue Solutions. Vorig jaar echter zag de Franse openbaarvervoersmaatschappij RATP zich genoodzaakt 149 van die emissievrije bussen aan de kant te zetten, nadat twee exemplaren kort na elkaar door een batterijdefect spectaculair waren uitgebrand. Ook in Duitsland deden zich problemen voor. Daimler besliste om zijn nieuwe e-bussen niet langer met solidstate- maar met NMC-batterijen uit te rusten. Toch hoeft dat volgens kenners de doorbraak op de automarkt niet te verhinderen. Onderzoeksteams zouden voor het probleem van de temperatuurbeheersing al een sluitende oplossing hebben gevonden.
