June 30, 2022

Tidligere på måneden introducerede Nissan etableringen af ​​en prototypefabrikation til hel-solid-state battericeller – med planer om at finde en pilotproduktionslinje så hurtigt som 2024 i Japan og tilgængelighed på markedet i en EV i 2028.

Cellerne er utvivlsomt “en ændring af rekreation for EV-demokratisering”, som svar på Nissan, med potentialet til at fordoble vitalitetstætheden efter vægt, mens de giver en tredjedel af hurtigopladningstiden – i en celle, som virksomheden fokuserer på en værdi af blot $75 pr. kwh. De er en vigtig del af virksomhedens Nissan Ambition 2030-plan, som kræver 15 helt elektriske biler til Nissan- og Infiniti-producenterne i toppen af ​​det sidste årti – og intentionen om, at elbiler udgør 40 % af dets amerikanske bruttosalg .

Udfordringen er i nogle henseender et ekko af Nissan’s indsats over for Leaf, da det i fællesskab udviklede automotive-grade lithium-ion-celler til den banebrydende EV mere end et årti tidligere, hvor leverandørerne ikke tilbød retfærdigt, hvad de ønskede – og nu håber den at kunne gøre én ting, der kan sammenlignes med solid-state batteri knowhow.

I en Q&A-session med pressen på tidspunktet for meddelelsen var Kazuhiro Doi, Nissans VP-direktør for Nissan Analysis Heart, berømt for, at solid state-celler kan spille en væsentlig funktion i hver demokratisering af elbiler og gør større elektriske varebiler levedygtige – en virkelig en helt anden nytte i tankerne end Toyotas plan om at debutere teknologien i en hybrid i 2025.

Ultium EV platform - GMC Hummer EV

Ultium EV platform – GMC Hummer EV

Lastbilens dilemma er en velkendt situation, som vi har nævnt med forskellige biler og bilproducenter – hvor Land Rover overvejer gasceller på grund af det “faldende afkast” af batteripakker i massive SUV’er, og Hyundai foreslår, at det kunne være smartere at bruge brint brændselscelleteknologi end to lag batterier. Jo større og tungere lastbilen er, jo tungere ender batteripakken til sidst med at blive – hvorefter lastbilens konstruktion skal være stærkere for at hjælpe med den ekstra vægt af batteriet, mens den forventede nyttelast for en sådan mannequin bevares. For eksempel, se ikke mere end GMC Hummer EV, som vejer mere end 9.000 kilo for at pakke tilstrækkelige batterier – omkring en tredjedel af dens egenvægt, mere end 200 kwh – til at realisere mere end 300 miles af variere.

Ikke desto mindre trænerhjul

Prototypeanlægget konstruerer hver batteriprototype i hånden, og den viser allerede en dyb grad af dedikation. Med dem kan Nissan designe en helt ny teknologi af motorer og invertere for at berige solid state-cellerne, og med sine prototypeceller planlægger bilproducenten at udføre kollisionstjek, undersøge batterisikkerheden og udføre robusthedstest. Det omfatter interne negle-piercing-tjek og røntgenbilleder.

På nuværende tidspunkt er cellerne meget små – 20 mAh-celler, som kan være enkeltlags og blot 2 cm overalt. Denne 12 måneders Nissan vil endda udføre en gennemførlighedsundersøgelse i laboratorieskala og kan forstørre cellerne til et design inden for 3-5 Ah-variationen, der er flerlags og en bredde på 10 cm. Præcise produktions-køretøjsceller kan være større.

“Jeg mener, at vi er en af ​​mange få OEM’er, der har en ekspertise inden for intern batteriforbedring og -produktion, og knowhow fra disse erfaringer og markedshistoriske fortid gennem de sidste 10 år,” sagde Doi. “For yderligere at demokratisere elbiler er (den) nøgleinnovation batteri.”

Nissan produktion til prototype solid-state celler

Nissan-fremstilling til prototype solid-state celler

Hvis en ASSB ikke er udtænkt korrekt, kan den uden tvivl være værre ud fra et sikkerheds- og robusthedssynspunkt. Doi berømt, at Nissan Leaf i mere end 11 år, der er tilgængelig på markedet, har haft “nul markedshændelse” i forbindelse med brande eller termisk flugt, hvilket understreger, at sikkerhed også er en førsteprioritet inden for de nye celler.

En del af et amerikansk samarbejde med NASA

Nissan-cellerne drager fordel af et samarbejde med NASA og UC San Diego, hvorigennem et mellemlag blev udviklet med hjælp fra AI-strategier – og en database med 131.000 forsyninger – for at stoppe udvidelsen af ​​lithiumdendritter, der i alle andre tilfælde uden tvivl ville trænge igennem, kortslutning af cellerne. Doi beskrev teknikken som “fortidens forventning”, og i resterende validering nu med de præcise materialer.

Solid-state-cellerne bruger en højion-ledende naturlig elektrolyt, der er valgt for dens grænsefladestabilitet med anoden og dens højeffektpotentiale, med en mesh-lignende binding og nøjagtigt blandingsforløb mellem aktive materialer og stærk elektrolyt, hvilket resulterer i en rabat i cellen modstand. Jo højere output, jo kortere opladningstiden, definerede Doi – og overvejer faldet i temperaturen, når disse celler oplades til en overdreven pris, bliver de ofte hurtigt opladet næsten 100 % på blot over et kvarter.

Nissan Chill-Out koncept - december 2021

Nissan Chill-Out idé – december 2021

Der kan også være behov for en vis opvarmning til det, da det bestemmer, er på 60 niveauer C. Omkostningseksempler på de 25 niveauer C er ekstra muligt, da en omgivende temperatur tillader hurtig opladning til 90 % på en halv time. Kølebehov er også faldet ikke desto mindre.

Potentiale for at mindske CO2-fodaftrykket også

Desuden er solid state-cellerne meget mere masseeffektive end lithium-ion-celler, så de har potentiale til at have en reduceret CO2-påvirkning, hovedsagelig baseret på forsyningsrabatten. Doi berømt, at nuværende flydende lithium-ion-batterier har et tørt forløb af, og hvis det muligvis vil anvende et tørt forløb på dette, kan det hjælpe med at reducere CO2.

Generelt er målet udelukkende at lave en fremragende elektrisk bil, understregede Nissan-chefer – med enklere opladning, meget mindre vægt og overkommelig pris for massemarkedsbiler, ikke blot biler, der er interesserede. Efter en udskiftning i et par år efter, at det begyndte at fremstille en pilot, kan virksomheden præsentere, at det har truffet det rigtige valg for at udvikle solid-state batterier i hjemmet.

Leave a Reply

Your email address will not be published.