Weiss Technik continúa desarrollando y ampliando soluciones de prueba para nuevos enfoques de electromovilidad
El mercado de los vehículos eléctricos está en auge. Al mismo tiempo, se buscan nuevas soluciones para aumentar la autonomía, acortar los tiempos de carga, aumentar la seguridad y mejorar la sostenibilidad. Las baterías de estado sólido tienen el potencial de reemplazar a las baterías de iones de litio convencionales basadas en electrolitos líquidos en el futuro. Hasta entonces, todavía quedan algunos desafíos por superar y muchas pruebas por realizar. Como actualmente no existen estándares uniformes en este campo, weisstechnik está utilizando sus muchos años de experiencia para desarrollar soluciones para gabinetes de prueba compactos y laboratorios de prueba que cumplan de manera confiable con todos los requisitos futuros.
La carrera de desarrollo ha comenzado
La carrera por encontrar la mejor solución para las baterías de estado sólido comenzó hace mucho tiempo. Según el fabricante, los primeros coches de producción deberían salir de la línea de montaje entre 2025 y 2030. Sin embargo, hasta ahora, solo la empresa francesa Blue Solutions ha presentado una solución lista para la producción en serie y utilizada en vehículos como el Mercedes eCitaro. Empresas de Japón, Corea del Sur, China y Estados Unidos son actualmente los principales impulsores de la innovación. Sin embargo, dados sus muchos años de experiencia en el desarrollo de automóviles, las empresas alemanas están en una posición ideal para hacer contribuciones decisivas al éxito de las baterías de estado sólido. La tecnología de prueba de weisstechnik puede desempeñar un papel importante en esto.
Innovaciones en baterías de estado sólido
A diferencia de las baterías de iones de litio convencionales con electrolitos líquidos, las baterías de estado sólido (SSB) funcionan con electrolitos sólidos. Actualmente, se están investigando diferentes clases de electrolitos sólidos con respecto a su desempeño en celdas de SSB completas. La atención se centra principalmente en electrolitos sólidos basados en óxidos, sulfuros, polímeros y haluros y las soluciones híbridas que se pueden derivar de ellos. La química de la batería debe volver a desarrollarse en todas las líneas de desarrollo y cada componente debe combinarse perfectamente para lograr las propiedades deseadas. Por ejemplo, también se podrían utilizar nuevos materiales activos de ánodo (AAM), como el litio metálico y el silicio. También se están explorando varias opciones con respecto a los materiales activos catódicos (CAM).
Impresionantes ventajas son alcanzables
Numerosos proyectos de investigación están trabajando bajo el supuesto de que la combinación ideal de materiales en las baterías de estado sólido ofrecerá ventajas significativas sobre las baterías de iones de litio basadas en electrolitos líquidos y puede revolucionar el mundo de la electromovilidad a largo plazo. Las baterías de estado sólido prometen una densidad de energía significativamente mayor y un mayor alcance de hasta un 30 %, además de ser más compactas. Dependiendo de la química de la celda, el tiempo de carga también se puede reducir significativamente y el número de ciclos de carga se puede aumentar a más de 2000. La química de la celda también contribuye al bajo riesgo de incendio de las baterías sólidas en el caso de una fuga térmica causada por una sobrecarga o un accidente, ya que no se pueden filtrar componentes líquidos inflamables. También se pueden producir de una manera mucho más sostenible y, por lo tanto, tienen un potencial futuro considerable. Sin embargo, la producción de los componentes y la producción de células debe hacerse escalable y los costos de producción, que actualmente son de 7 a 8 veces más altos, deben reducirse a un nivel adecuado para la producción en serie.
La presión de desarrollo es enorme
La tecnología de baterías de estado sólido está siendo investigada actualmente por fabricantes de vehículos, proveedores, laboratorios de desarrollo y universidades. Hay una financiación considerable disponible para esto: solo VW está invirtiendo 300 millones de euros durante los próximos años a través de su socio QuantumScape. En Alemania, los Institutos Fraunhofer y el KIT, así como el Forschungszentrum Jülich, la TU Braunschweig y el MEET de Münster, entre otros, se han comprometido a abordar este problema. Las innovaciones también están siendo impulsadas por el Zentrum für Materialforschung (ZfM) (Centro de Investigación de Materiales) interdisciplinario de la Universidad Justus Liebig en Gießen. Con su equipo de alrededor de 40 personas, el especialista de renombre internacional Prof. Dr. Dr. h. C. Jürgen Janek está investigando los principios químicos y físicos y los desafíos de las baterías de estado sólido. También coordina las actividades del Clúster de competencias para baterías de estado sólido (FestBatt), que está integrado en el concepto general “Fábrica de investigación de baterías” del Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF). “Las expectativas en el mercado son enormes, la presión para entregar soluciones rápidas es enorme. Por lo tanto, es importante trabajar con tecnología de prueba que proporcione resultados fiables y precisos”, explica el Prof. Dr. Dr. h. C. Jürgen Janek, Director Ejecutivo de la ZfM y coordinador del clúster FestBatt.
La tecnología de ensayo como factor de éxito
La presión sobre el desarrollo también está aumentando las demandas de los proveedores de tecnología de prueba. Esto se debe a que incluso las baterías de estado sólido deben someterse a numerosas pruebas antes de