Vandaag geen loze praatjes, laten we wat verder vooruitkijken en het hebben over het "hart" dat echt kan bepalen wie de komende 10 jaar de markt zal domineren — de tractiebatterij. Veel fabrikanten promoten nu "halfsolid-state massaproductie" en "het eerste jaar van installatie in voertuigen", waardoor het lijkt alsof de "solid-state batterij"-technologie volwassen is en bijna algemeen verkrijgbaar zal worden! Maar is dat echt zo? Feit is: we zijn allemaal misleid door de marketing van "halfsolid-state batterijen"!


Eerst even een emmer koud water: de "halfsolid-state" die je nu ziet, is misschien gewoon een "verbeterde" vloeibare batterij? Die halfsolid-state batterijen die nu haastig op de markt worden gebracht, zijn simpel gezegd niets meer dan vaste elektrolytpoeder dat als een "pleister" op het separatorschot wordt geplakt, of elektrolyt dat in "gelei"-vorm wordt gemaakt. Noem je dat solid-state? In principe zwemmen de lithiumionen nog steeds naar de overkant, alleen liggen er nu een paar stenen in het zwembad.

En het resultaat? De batterij werd zwaarder, de kosten gingen omhoog, en is de veiligheid verbeterd? Een beetje, maar de energiedichtheid is nauwelijks veranderd. Is dit niet gewoon "solid-state omwille van solid-state"? Dit soort "snijden met een bot mes" ligt hemelsbreed van de "revolutie" die wij voor ogen hebben. Wat is dan de echte "koningskaart"? Mijn antwoord: volledig solid-state, en dan wel "intern in serie geschakelde" volledig solid-state.

Hoe extreem is dat spul? Kijk naar de cijfers: hoog-nikkel ternair met lithiummetaal kan theoretisch een plafond van 770 Wh/kg bereiken. Hoeveel halen de huidige vloeibare batterijen? Tweehonderd tot driehonderd. Dat verschil is als dat tussen een oude stoomtrein en een hogesnelheidstrein.

Nog straffer is de "interne serie"-technologie. Waarom zijn onze huidige batterijpakketten zo zwaar? Omdat elke kleine cel een behuizing nodig heeft en met bedrading verbonden moet worden; alleen al die "meehelpende maar niet-werkende" onderdelen nemen 20% van het gewicht in beslag. Bij volledig solid-state batterijen kan, omdat de elektrolyt vast is, direct in de cel zelf in serie worden geschakeld, en de spanningweerstand is ook nog eens hoog. Dit is als het omvormen van losstaande "kleine vrijstaande huizen" naar "wolkenkrabbers": ruimtebesparend en gewichtsbesparend.

Wat mij het meest verbluft, zijn de kosten! We denken allemaal dat nieuwe technologie onbetaalbaar duur is, maar na een zorgvuldige berekening: een productielijn voor vloeibare batterijen heeft meer dan tien processtappen, een productiecyclus van 15-20 dagen, en voor GWh-capaciteit zijn honderden mensen nodig; terwijl volledig solid-state batterijen slechts één processtap hebben, in 2-3 dagen klaar zijn, en minder dan tien mensen vereisen! Op de lange termijn zullen de productiekosten van volledig solid-state batterijen naar verwachting minder dan 50% van die van vloeibare batterijen bedragen — dat is pas een "dimensionaliteitsaanval".

Stel je het scenariografisch voor: met een auto op volledig solid-state batterijen naar het noordoosten in de winter, dan halveert de actieradius niet meer; op de snelweg laden zo snel als tanken; en het belangrijkste: na een botsing hoef je niet bang te zijn dat "een vonkje een prairiebrand veroorzaakt".

Natuurlijk, tijd voor de emmer koud water. De grootste hobbel voor volledig solid-state is nu het "interfaceprobleem". Vaste stof op vaste stof contact, dat is als twee glasplaten tegen elkaar leggen: enorme contactweerstand, lithiumionen die "met duizenden tegelijk over een smalle brug" moeten, de inwendige weerstand is angstaanjagend hoog. Hoe dit op te lossen? Maak de positieve en negatieve elektroden en de elektrolyt allemaal nanometers dun, en verander "puntcontact" in "vlakcontact". Dat is een precisiewerkje dat zowel "geld" als "hersens" kost.

Tot slot

Bij dezen een waarschuwing aan alle autobazen: verspil geen tijd meer aan "halfsolid-state". De echte finale is volledig solid-state in 2027-2030. Wie als eerste dat fysische probleem van de "interface"-laag oplost, kan echt het energielandschap van het volgende decennium definiëren. En wij gewone autobezitters? Nog even wachten, goed eten laat niet lang op zich wachten, de echte "koningskaart" komt nog!