Além dos avanços da Space X na indústria espacial, Elon Musk está tornando sua outra empresa, a Tesla Motors, cada vez mais bem-sucedida. Outra notícia que animou o mundo automotivo foi a notícia da intenção do famoso bilionário de iniciar sua própria produção de baterias revolucionárias. No momento, Musk já encomendou linhas de produção para a futura fábrica da holding Hanwha Group da Coreia do Sul.
A diferença fundamental entre as novas baterias da Ilon e quaisquer outras é a combinação da tecnologia Li-ion e Li-metal, que ninguém conseguiu fazer antes. Musk parece ter encontrado uma maneira de eliminar a complexidade técnica de fabricar esses híbridos, permitindo que os carros elétricos funcionem 25% a mais e reduzam os custos.
A ideia de carros com quilometragem estendida com uma única carga
Em todas as discussões sobre veículos elétricos com alcance estendido (eng. – “extender range”), eles significam um carro movido a bateria com um motor ICE compacto de baixa potência. Além disso, este último nesses casos é usado não tanto como motor, mas como fonte de geração de energia para carregar baterias quando necessário.
Observação: Um exemplo é o BMW i3 Rex. Sua bateria é projetada para 205 km de corrida, e o motor de combustão interna soma mais 325 km a eles.
Uma opção semelhante é implementada na Tesla – mas, ao contrário dos híbridos clássicos, a quilometragem é estendida exclusivamente devido à geração de eletricidade. O desenvolvimento pertence ao professor Jeff Dun (Dalhousie University, Canadá). Sua equipe trabalha com Musk há quatro anos, faz parte de um instituto de pesquisa especializado e é financiado pela Tesla Motors.
Baterias inovadoras e densidade de energia
Um novo tipo de tecnologia de bateria híbrida, que consiste em células Li-ion de longa duração e células Li-metal de maior densidade de energia, foi apresentada na prestigiosa revista técnica Joule.
A sua essência é esta. O aumento na densidade de energia da bateria reduz automaticamente o custo dos veículos elétricos e permite aumentar sua quilometragem única. Isto é conseguido substituindo o ânodo de grafite nas células Li-On clássicas por grafite revestido com lítio metalizado, que quase duplica a densidade de energia.
Os ânodos de metal-lítio puro não podem reter sua capacitância primária por muito tempo e perder suas características físicas e técnicas. Para combinar alta densidade de energia e longa vida útil, os canadenses criaram híbridos cuja estabilidade foi aprimorada ainda mais pelo uso de um eletrólito salino especial. Como resultado, a quilometragem aumentou 35% e as próprias baterias caíram de preço.
Custo da bateria por 1 kW e por que é importante
O único indicador pelo qual os veículos elétricos modernos perdem em relação aos motores de combustão interna em termos de potência é o custo de propulsão em quilowatts. Para carros a gasolina e diesel, é cerca de US$ 100/kWh. Para os modelos anteriores da Tesla, esse parâmetro oscilou em US$ 158. Outros fabricantes de carros elétricos – de 160 a 220 dólares.
Mas agora, se Musk conseguir fabricar e equipar seus carros com baterias novas, a fronteira “encantada” de cem dólares será superada e até reduzida. Além disso, a vida útil da nova bateria chegará a aproximadamente um milhão de milhas, ou 1.650.000 km.
Isso permitirá que a Tesla Motors não apenas fique à frente dos concorrentes no campo da tecnologia de propulsão elétrica, mas também torne seus carros mais baratos do que os motores de combustão interna comparáveis.
Fontes próximas aos círculos de desenvolvimento de novas baterias mencionam as seguintes vantagens:
- uma queda acentuada na composição das baterias do elemento químico mais caro – cobalto (quase US $ 30.000 por tonelada);
- o uso de baterias com total exclusão deste metal;
- a inclusão na composição de aditivos especiais que permitem economizar uma quantidade maior de energia por um longo tempo.
De acordo com as mesmas fontes, as novas baterias CATL sem cobalto da Tesla baseadas exclusivamente em tecnologias de lítio/ferro/fosfato cairão abaixo de US$ 80/kWh, e as baterias individuais para US$ 60/kWh.