VW beinir spjótum sínum að Tesla með langdrægri rafhlöðutækni fyrir rafbíla
Samkvæmt frétt Chrisiaan Hetzner á Automotive News Europe gæti Volkswagen Group fengið aðgang að háþróaðri rafhlöðusellum sem hafa möguleika á að auka aksturssvið rafknúinna ökutækja um 80 prósent strax árið 2024 og styrkja viðleitni sína til að fara fram úr Tesla sem leiðtogi á þessu sviði.
Þessi önnur kynslóð tækni í rafhlöðusellum er þróuð af bandaríska sprotafyrirtækinu QuantumScape og reiðir sig á fast efni frekar en fljótandi raflausn og litíum málm í stað grafíts sem rafskaut. Ef unnt er að iðnvæða það í stórum stíl gætu fyrirtækin tvö unnið saman að því að byggja 20 gígavattstunda verksmiðju, sagði QuantumScape.
Í júní 2018 samþykktu fyrirtækin fyrst að stofna sameiginlegt verkefni og VW tilkynnti í sumar að það myndi auka upphaflega 100 milljóna dollara fjárfestingu sína um 200 milljónir til viðbótar í kjölfar frekari fjárfestinga og vera því með um 20 prósenta hlut í QuantumScape.
Jagdeep Singh, forstjóri QuantumScape og einn af þremur stofnendum þess, sagði á kynningu í þessum mánuði að fyrirhuguð væru tvö framleiðslustig vegna framleiðslufyrirtækis þeirra.
Byggt í tveimur áföngum
„Fyrri áfanginn verður nokkuð minna magn, af stærðargráðunni 1 gWst og annar áfanginn verður 20 gWst, sem er raunveruleg framleiðsla á stórfelldum mælikvarða,“ sagði Singh.
Fyrstu rafhlöðusellurnar gætu verið framleiddar árið 2024 áður en iðnvæðing hefst fyrir alvöru árið 2026. Samkvæmt áætlunum sínum áætlar QuantumScape að fullri afkastagetu yrði náð tveimur árum síðar.
Forstjóri Volkswagen Group, Herbert Diess, vill að bílaframleiðandinn nái Tesla í rafbílasölu og hefur sagt að sá sem framleiðir bíl með annarri kynslóð af rafhlöðusellum muni hafa mikið samkeppnisforskot.
„Í miðstöð okkar í Salzgitter í Þýskalandi höfum við prófað ýmsar QuantumScape rafhlöðusellur með góðum árangri. Niðurstöðurnar líta mjög vel út, “sagði Frank Blome, yfirmaður rafhlöðumála hjá íhlutadeild Volkswagen Group, í kynningu í þessum mánuði.
Talsmaður VW skýrði frá því að prófanirnar voru gerðar á stigi rafhlöðunnar frekar en í raunverulegu ökutæki og niðurstöður þeirra voru í samræmi við þær sem fyrirtækið birti. Aðspurður hvort VW hefði aðgang að fullum 20 gWh frá mögulegri verksmiðju sagði talsmaðurinn: „Við munum nýta þá getu sem til er frá samrekstrinum til að mæta eigin þörfum upphaflega.“
QuantumScape segir að sellur þeirra séu verulega öruggari og þéttari en þær sem nota núverandi efnafræðilega litíumjóna og ökutæki með þeim gætu auðveldlega ekið lengra en 700 km áður en þau eru endurhlaðin á innan við 15 mínútum. Fyrirtækið sagði að ná slíkum árangursmælum táknaði „heilagan klaeik“ í þróun á rafhlöðum.
„Hugsanlegt að umbreyta iðnaði“
Fyrirtækið sem er með aðalaðsetur í Kaliforníu metur orkuþéttleika á sínum sellum á um það bil 1.000 watt klukkustundir á lítra eða meira, allt að 50 prósent framför miðað við hefðbundnar rafhlöðusellur.
„Ef QuantumScape getur komið þessari tækni í fjöldaframleiðslu hefur hún möguleika á að umbreyta iðnaðinum,“ sagði Stan Whittingham, annar uppfinningamaður litíumjónarafhlöðunnar og sem hlaut Nóbelsverðlaun 2019 í efnafræði, í yfirlýsingu sem birt var af fyrirtækið.
Ef VW heldur áfram með verksmiðju fyrir QuantumScape tæknina væri það önnur rafhlöðusellu samsteypunnar. Það fjárfestir nú þegar fyrir um það bil 1 milljarði evra sem hluta af samningi um byggingu 16 gWh rafhlöðuselluverksmiðju við sænska fyrirtækið Northvolt. Reiknað er með að verksmiðjan muni hefja framleiðslu seint á árinu 2023.
Yfir öll vörumerki áætlar VW Group að þörf fyrirtækisins varðandi rafhlöðusellur fyrir Evrópu eina verði 150 gWh árið 2025.
Blome, stjórnarmaður í QuantumScape, sem var stofnað árið 2010 sem hliðarfyrirtæki frá Stanford háskóla, sagði að margra ára rannsóknir á ýmsum efnum hefði skilað sér „eins lags poka sellu“ sem er nokkurn veginn í lögun og breidd eins og venjulegt spil úr spilastokki.
„Byggt á þessum prófaniðurstöðum teljum við að tækni QuantumScape geti opnað gátt fyrir „solid state“ rafhlöður sem sameina meiri orkuþéttleika og hraðhleðslugetu,“ sagði hann.
Lithium er áfram hindrun
Á næstu 18 til 24 mánuðum stefnir Singh hjá QuantumScape að því að sanna að sellan hans geti verið fjöldaframleidd með forskriftum bifreiða varðandi endingu, stöðugleika og kostnað. Hingað til hafa allar tilraunir til að smíða „solid-state“ litíum málmsellur ekki uppfyllt kröfur iðnaðarins.
Singh sagðist myndu hefja uppsetningu birgðasamninga við fyrirtæki sem geta útvegað mjög hreint, rafefnafræðilega eimað litíum sem og sveigjanlegt en öflugt keramik sem þarf fyrir skiljuna.
Þar sem litíum málmurinn virkar bæði sem raflausn og rafskaut, útilokar það þörfina fyrir viðbótar grafít. Þetta minnkar stærð sellunnar án orkutaps og veitir henni þannig meiri þéttleika.
Skiljan skiptir sköpum þar sem skemmdir geta leitt til skammhlaups á stigi sellunnar og hugsanlega valdið eldi í rafhlöðunni. Hár hleðsluhraði og annars konar álag á rafhlöðuna getur nú valdið litíumhúðun, áhrif sem búa til örsmáar nálar sem geta gatað skiljuna.
„Svo mikið af afköstum sem nútíma rafbílar hafa, er í raun byggt upp í því að forðast litíumhúðun,“ sagði JB Straubel, stjórnandi QuantumScape og meðstofnandi Tesla, sem lét af störfum sem yfirmaður verkfræðinga hjá fyrirtækinu á síðasta ári.
Keramiknálgun QuantumScape er ekki alveg einstök. Fyrrum dótturfyrirtæki Daimler, Li-Tec, notaði aðskilnað úr efninu og var frá samstarfsaðila þeirra á þeim tíma, þýska efnafyrirtækinu Evonik, til að byggja rafhlöðusellur sínar í Kamenz. Loka þurfti framleiðslunni í desember 2015, þar sem eftirspurn eftir rafknúnum ökutækjum á þeim tíma nægði ekki til að viðhalda háum kostnaði við keramiktæknina, sagði fyrrverandi forstjóri Daimler, Dieter Zetsche.
(Automotive News Europe)
