Toyota's doorbraak: solid-state batterij zal een revolutie teweegbrengen in elektrische voertuigen

Toyota, bekend om baanbrekende hybridetechnologie met de introductie van de Toyota Prius, is relatief laat met het betreden van de markt voor volledig elektrische voertuigen (EV). De autofabrikant heeft nu echter zijn eerste EV onthuld, de bZ4X. En wil zijn concurrenten inhalen door te profiteren van een potentiële doorbraak in solid-state batterij technologie.

 Vastestofbatterijen bieden tal van voordelen ten opzichte van traditionele lithium-ionbatterijen, waaronder verbeterde veiligheid, een groter bereik, snellere oplaadtijden en een langere levensduur. De ingenieurs van Toyota beweren aanzienlijke vooruitgang te hebben geboekt op dit gebied, maar verdere details zijn schaars.

Wat is vaste batterij?

Om de implicaties van deze doorbraak te begrijpen, is het van cruciaal belang om het verschil te begrijpen tussen vastestofbatterijen en de huidige lithium-ionbatterijen die vaak in elektrische auto's worden gebruikt.

Traditionele lithium-ionbatterijen gebruiken een vloeibare of gelvormige elektrolyt om geladen deeltjes tussen elektroden te transporteren.

Deze vloeibare elektrolyten leveren echter veiligheidsrisico's op, omdat ze vatbaar zijn voor lekkage en oververhitting. Bovendien gaan ze na verloop van tijd achteruit, wat resulteert in een kortere levensduur van de batterij en dure vervangingen voor de consument.

In vaste toestand wordt daarentegen een vaste elektrolyt gebruikt, waardoor de risico's van vloeibare elektrolyten worden geëlimineerd. De vaste elektrolyt verbetert de veiligheid en stabiliteit en biedt tegelijkertijd een hogere energiedichtheid. EV's in staat stellen om aanzienlijk grotere actieradius te bereiken op een enkele lading.

Solid-state vertoont ook verminderde uitzetting en krimp, waardoor degradatieproblemen die worden waargenomen bij lithium-ionbatterijen worden verminderd. Bovendien bieden ze snellere oplaadtijden en gaan ze mogelijk langer mee dan de levensduur van het voertuig zelf.

Kijk ook eens naar: Is een elektrisch voertuig echt de prijs waard?

Toyota's baanbrekende solid-state batterijtechnologie

Toyota's Chief Technology Officer, Hiroki Nakajima, heeft onlangs onthuld dat het bedrijf de belangrijkste uitdagingen in de ontwikkeling van solid-state heeft overwonnen en beweert een materiaal van hoge kwaliteit te hebben gevonden.

Hoewel specifieke details over het baanbrekende materiaal niet bekend worden gemaakt, is Toyota van plan om al in 2027 vastestofbatterijen te introduceren. Met name is Toyota toonaangevend in het onderzoek naar vastestofbatterijen, met meer dan 1,000 patenten.

Toyota is van plan om een ​​paar jaar voor de lancering van hun eerste elektrische auto eerst solid-state batterijen in hun hybride voertuigen te integreren.

Zodra solid-state batterijen in 2027 of 2028 op de markt komen, verwacht Toyota een indrukwekkende actieradius van 745 mijl voor hun elektrische auto's, waarmee het het huidige record van de Lucid Air (520 mijl) overtreft. De oplaadtijden zullen naar verwachting afnemen tot slechts 10 minuten.

Bovendien is Toyota van plan een tweede generatie solid-state batterij met nog grotere capaciteiten te introduceren. Deze geavanceerde batterij biedt naar verwachting een actieradius van 932 kilometer en een oplaadtijd van minder dan 10 minuten.

Ter vergelijking: de huidige bestverkochte elektrische auto, de Tesla Model Y, bereikt een actieradius van maximaal 330 mijl en laadt in ongeveer 15 minuten op met behulp van Tesla Superchargers.

Toyota's bZ4X, hun huidige EV-aanbod, haalt ongeveer 318 kilometer op een enkele lading en heeft ongeveer 30 minuten nodig om op te laden.

Toyota's solid-state batterijtechnologie zou niet alleen de actieradius van zijn EV's meer dan verdubbelen, maar ook de oplaadtijd aanzienlijk verkorten met ongeveer 67 procent.

Kan ik een solid-state batterij kopen?

Vastestofbatterijen, die als dé oplossing voor energieopslag worden beschouwd, zijn op dit moment niet direct toegankelijk voor consumenten. Deze batterijen bevinden zich nog in de fase van onderzoek en ontwikkeling, met een paar prototypes en beperkte toepassingen in sectoren als de lucht- en ruimtevaart en elektrische voertuigen.

Bedrijven als Toyota en QuantumScape boeken vooruitgang. Het zal nog enige tijd duren voordat solid state-batterijen algemeen verkrijgbaar zijn. Naarmate de technologie zich blijft ontwikkelen en de productie wordt opgeschaald om aan de vraag te voldoen, zullen consumenten geduld moeten hebben voordat ze staatsbatterijen voor dagelijks gebruik kunnen kopen.

Is Solid State-batterij beter?

Solid State-batterijen worden geprezen als een sprong voorwaarts ten opzichte van de meer traditionele lithium-ionbatterijen. Ze hebben voordelen, zoals een energiedichtheid die resulteert in een langere levensduur van de batterij en een potentieel grotere actieradius voor elektrische voertuigen.

Veiligheid is ook een voordeel, omdat ze minder gevoelig zijn voor lekken en thermische overstroming, waardoor het risico op brand wordt verminderd. Bovendien hebben solid state-batterijen het potentieel om op te laden en een langere levensduur te hebben.

Voordat ze lithium-ionbatterijen volledig kunnen vervangen, zijn er echter uitdagingen, zoals de productiekosten en de huidige technologische beperkingen, die moeten worden aangepakt.