Framtiden för batterier låter helt fantastiskt. Det kommer att finnas mer kapacitet (vilket innebär större räckvidd) på samma mängd utrymme och en laddningstid på cirka fem minuter.
Din lokala Chevron-station skulle bli en ChEVron-laddningsplats (se vad jag gjorde där). Elfordon (EV) skulle vara lättare, billigare och vara tillbaka på vägen lika snabbt som en bensindriven bil. Källan till all denna magi är solid-state-batterier, och de kommer att förändra världen. Förutom, håll inte andan när du väntar på en i en bil snart.
Med några månaders mellanrum informerar ett företag, ibland en stor biltillverkare, världen om att solid-state-batterier är precis runt hörnet. Det känns som att vi alltid är ungefär fem år från ett betydande genombrott. I ett stort tillkännagivande kommer allt vi vet om elbilar att förändras över en natt, och den elbilen på din uppfart kommer att vara den fyrhjuliga motsvarigheten till den bärbara CD-spelaren, tillskansat av bilarnas iPod.
Framtiden är… Senare
Två sådana nyheter har gått runt under de senaste två åren. Toyota meddelade att de kommer att ha en solid-state prototypfordon på vägen 2025, medan Samsung presenterade ett batteri med 500 miles räckvidd.
Fångsten med Samsungs genombrott är att den bara kan laddas 1 000 gånger. Det betyder att det kommer att hålla i kanske tre år för en daglig förare. Ingen vill ha en bil som håller i tre år innan den behöver bytas ut den dyraste komponenten.
Det är definitivt inte redo för allmänheten, men att 1 000 laddningar är utmärkta nyheter för forskning om solid-state batterier. Det största problemet med dessa batterier är att de går snabbt att ladda och är otroligt täta, men de håller inte särskilt länge.
Det handlar om litiummetallanoderna i batterierna. Under laddnings- och urladdningscykler växer de små små kristaller som kallas dendriter som gräver små hål i elektrolyten och som orsakar kortslutningar som dödar batteriet.
För de flesta av oss är verkligheten att elbilarna på vägarna idag och som är tillgängliga under de närmaste åren kommer att göra 95 % av de saker vi behöver en bil/lastbil/SUV/eller skåpbil att göra.
Just nu försöker alla företag där ute komma på hur man skapar ett solid-state-batteri som har alla enastående fördelar med tekniken utan att de små kristallerna river sönder elektrolyten. Forskningen pågår, och även om vi kan se en batteridriven bil i solid state-tillstånd på vägen, betyder det inte att vi kommer att se en i den lokala utställningslokalen under det kommande året eller två.
Automotive Grade
Tyvärr är det inte så teknik fungerar i bilvärlden. För att vara rättvis, det är inte så teknik fungerar, inte ens i världen av smartphones och datorer. Ny hårdvara tar år, ibland decennier, att fullända innan någon går upp på scenen och imponerar en publik med nästa stora grej.
För världen verkar det som att allt har förändrats på ett ögonblick, men ingenjörerna och vetenskapsmännen bakom den nya saken tillbringade förmodligen alldeles för många kvällar och helger borta från sina vänner och familj för att ditt liv skulle bli ett lite bättre på grund av en hårdvaruuppgradering till din smartphone.
Mycket av den tiden går åt till att se till att den nya hårdvaran fungerar som avsett och är säker. Ett litet fel i utförandet eller tillverkningen av en hårdvara kan betyda en enhet som misslyckas eller, ännu värre, den är osäker.
Frågeställningarna förvärras av behovet av att göra föremål "bilklassade." Allt som går in i ett fordon måste genomgå en intensiv serie av stress- och livslängdstester. Dessa komponenter måste kunna motstå brännande värme, minusgrader, hundratusentals mil av vibrationer, vatten, damm, spilld kaffe, kollisioner, insekter … egentligen allt du kan föreställa dig som kan hända ett fordon.
Skalning
Då måste alla de enskilda föremålen placeras i ett testfordon och testas igen för att se hur de interagerar med andra komponenter. Efter allt som är gjort måste du bygga många av dem, som Eli Leland, medgrundare och teknisk chef för Voltaiq, ett företag som bygger mjukvara för att mäta hälsan hos batterier i elbilar, bland annat påpekar.
"Solid-state-batterier har visat imponerande framsteg, men dessa tekniker är åtminstone flera år ifrån att göra dem till produktionsfordon. När du väl har en komplett, uppskalad celldesign tar det fortfarande flera år för att kvalificera ett batteri för ett fordon i ljuset av de krävande garantikraven för drivlinor för fordon", sa Leland till Lifewire i ett e-postmeddelande.
"För något så nytt som ett solid-state-batteri kan du förvänta dig ett par iterationer, och dessa tekniska cykler går ihop. Tekniken lovar dock mycket, och du kommer sannolikt att se solid-state-batterier i konsumentapplikationer som wearables eller mobil elektronik långt innan de blir till en bil."
Så ja, solid state kommer, och det kommer att bli underbart. Men det kommer också att ta lång tid, och under tiden fortsätter framstegen inom litiumjonbatterier, och fordon som drivs av den tekniken kommer att bli tätare och laddas snabbare med tiden.
För de flesta av oss är verkligheten att elbilarna på vägen idag och som är tillgängliga under de närmaste åren kommer att göra 95 % av de saker som vi behöver en bil/lastbil/SUV/eller skåpbil att göra. Så ja, se mot framtiden, men inte på bekostnad av att gå miste om vad som händer just nu. Om du gjorde det med telefoner skulle du fortfarande ha en Nokia i fickan.
Vill du veta mer om elbilar? Vi har en hel sektion tillägnad elfordon!
