Pada umumnya, pembuat baterai kendaraan listrik bekerja untuk mencapai satu tujuan utama: membuat paket baterai yang memasok lebih banyak jarak tempuh dengan biaya yang lebih murah. Keamanan yang lebih baik, pengisian daya yang lebih cepat, daya tahan, dan kemampuan untuk didaur ulang juga merupakan tujuan yang layak.
Namun, semuanya berputar di sekitar bintang utara yang sama: memaksimalkan jarak tempuh dari baterai yang lebih kecil dengan biaya serendah mungkin.
Untuk melakukan hal itu, para pembuat baterai dengan cepat beralih dari desain kemasan tradisional.
Banyak yang sekarang melewatkan langkah modul baterai dan sebagai gantinya mengintegrasikan sel baterai langsung ke dalam kemasan yang lebih besar (sel-ke-kemasan), atau bahkan ke dalam bodi kendaraan itu sendiri (sel-ke-bodi).
24M Technologies yang berbasis di Massachusetts telah mengambil langkah lebih jauh, mengembangkan metode elektroda-ke-paket (ETOP) baru untuk meningkatkan efisiensi energi dan efektivitas biaya.
Perusahaan ini mengatakan bahwa desain sel dan modul tradisional mengandung sebagian besar bahan yang tidak aktif dan tidak membawa energi, seperti selubung sel silinder, misalnya. Di sisi lain, platform manufaktur ETOP-nya mengintegrasikan elektroda-komponen yang menyimpan dan melepaskan energi-langsung ke dalam kemasan. Hal ini meniadakan kebutuhan akan plastik dan logam yang digunakan dalam selubung sel tradisional.
Dengan kata lain: Dengan menghilangkan perangkat keras yang tidak secara aktif terlibat dalam menyimpan energi, Anda dapat memasukkan lebih banyak energi ke dalam ruang tertentu. Dan itu meningkatkan kepadatan dan jangkauan energi. Ini adalah pemikiran di balik desain sel-ke-tubuh dan sel-ke-kemasan juga, tetapi 24M juga menyingkirkan sel.
Desain baterai elektroda-ke-paket 24M yang disegel.
24M mengatakan bahwa platform barunya menggunakan pasangan anoda dan katoda tersegel yang terintegrasi langsung ke dalam kemasan baterai, sehingga tidak memerlukan sel atau modul terpisah. Secara teori, sebagian besar volume baterai akan terdiri dari komponen pembawa energi aktif, yang akan meningkatkan kepadatan energi dan meningkatkan jangkauan.
Pada baterai lithium-ion tradisional, elektroda terdiri dari sekitar 30% hingga 60% dari volume baterai, menurut perusahaan. Sisanya diambil oleh bahan tidak aktif, yang meliputi komponen struktural dan pendukung yang tidak menyimpan energi tetapi masih penting untuk membuat baterai bekerja dengan aman. Dengan desain elektroda-ke-kemasan, bahan elektroda aktif dapat mencapai hingga 80% dari volume baterai, demikian klaim perusahaan.
Hal itu tampaknya dapat memungkinkan jangkauan 1.000 mil (1.609 km) per pengisian daya, kata 24M Technologies. Itu sekitar dua kali lipat dari jangkauan EV terbaik saat ini.
"Tekanan untuk bersaing dalam hal harga, desain, dan kinerja semakin meningkat bagi industri Amerika yang sangat bergantung pada baterai impor," kata Presiden dan CEO 24M, Naoki Ota, dalam sebuah pernyataan.
"AS harus memajukan inovasi baterai, bukan hanya meningkatkan produksi untuk menutup kesenjangan dengan pesaing di luar negeri." Perusahaan ini bertaruh pada teknologi dan inovasi untuk tetap kompetitif, karena menyamai pembuat baterai China dalam skala dan komersialisasi tetap merupakan perjuangan yang berat.
Baterai ini sangat cocok untuk pesawat lepas landas dan mendarat vertikal elektrik (eVTOL), kata 24M. Tetapi fleksibilitas desain yang melekat dan kemampuan untuk mengintegrasikan kimia, ukuran, atau voltase baterai apa pun berarti baterai ini dapat dikembangkan untuk segala hal, mulai dari baterai jaringan hingga kendaraan listrik.
Meskipun terdengar menjanjikan di atas kertas, meluncurkannya dalam skala besar tidak akan mudah atau langsung. Rantai pasokan dan infrastruktur baterai yang ada saat ini sudah dibangun di sekitar format sel konvensional. Retooling pabrik untuk proses yang secara fundamental berbeda kemungkinan besar akan padat modal.
Ditambah lagi, tidak jelas bagaimana rencana 24M untuk mengatasi cacat desain. Pada baterai modern, cacat sering kali dapat diisolasi pada satu sel tanpa membahayakan seluruh kemasan. Dalam kemasan elektroda yang tertutup rapat, bagaimana cara mendiagnosis cacat? Selain itu, bahan tidak aktif pada baterai tradisional juga memberikan ruang untuk manajemen termal, karena pengaturan suhu sangat penting untuk kinerja dan umur panjang.
Namun, strategi perusahaan untuk bersaing dengan Cina melalui inovasi dan teknologi disruptif masuk akal. Perusahaan-perusahaan Asia jauh lebih maju dalam teknologi baterai dan rantai pasokan yang mendukungnya.
Agar AS dapat memperoleh keunggulan yang berarti dalam daya saing, diperlukan metode yang dirancang, dikembangkan, dan diproduksi di dalam negeri dalam skala besar, yang disesuaikan untuk konsumen Amerika. Tanpa itu, persaingan dengan perusahaan seperti CATL dan BYD akan selamanya berada di luar jangkauan.
Punya saran? Hubungi penulis: [email protected]
Source: Baterai Mobil Listrik 1.609 Km Ini Ingin Desain Ulang Kemasan
