Een kleine Finse startup zegt dat het heeft gedaan waar ’s werelds grootste autofabrikanten nog steeds moeite mee hebben: een solid-state batterij in een productievoertuig plaatsen, te beginnen met een motorfiets die in slechts vijf minuten een actieradius van meer dan 160 kilometer kan opladen.
“De afgelopen vijftien jaar heeft de hele autobatterijindustrie gesproken over solid-state batterijen en gezegd dat ze de toekomst zijn”, zegt Marko Lehtimäki, CEO van Donut workshopde startup die de nieuwe batterij creëert. “Maar tot op de dag van vandaag is er, ondanks al het gepraat, nooit één productievoertuig geweest dat gebruik maakte van solid-state batterijen. Die werden alleen op laboratoriumniveau gebruikt.”
Motoren op de limieteen startup voor elektrische motorfietsen, gebruikt de nieuwe batterij in een fiets die dit kwartaal naar klanten wordt verzonden. Donut Lab, oorspronkelijk gelanceerd als een spin-off van Verge, is ook in gesprek met ongeveer 100 elektrisch voertuig bedrijven die willen overstappen op solid-state batterijen.
Solid State-batterijen hebben grote voordelen ten opzichte van de typische lithium-ionbatterijen die momenteel worden gebruikt. Batterijen, die een vaste elektrolyt gebruiken in plaats van vloeistof of gel, zijn veiliger en vormen geen brandgevaar.
Ze zijn ook efficiënter en kunnen veel sneller opladen, waardoor het opladen van een elektrisch voertuig meer op benzine lijkt. (Verge adverteert dat de nieuwe accu van zijn motorfiets in 10 minuten een actieradius van 300 kilometer kan toevoegen, hoewel hij technisch gezien in slechts 5 minuten kan worden opgeladen met een krachtige lader; het voertuig biedt in totaal een bereik van 600 kilometer.) Solid-state-batterijen gaan ook niet zo snel achteruit. En in het geval van Donut Lab is de batterij gemaakt van goedkope materialen die over de hele wereld overal verkrijgbaar zijn.
De nieuwe batterij zou kunnen helpen voorkomen dat elektrische voertuigen snel hun verkoopwaarde verliezen. “Deze batterij gaat langer mee dan de levensduur van een auto of motorfiets”, zegt Lehtimäki. “Dus dat is ook een heel belangrijk ding. Je kunt er zeker van zijn dat er gedurende de levensduur van een motorfiets geen degradatie optreedt. Als er een nieuw model is en je wilt de oudere versie verkopen, weet je dat deze vanuit het perspectief van de accu zo goed als nieuw is.”
De startup is nog steeds bezig met het patenteren van de technologie en weigerde de specifieke chemie of productiemethodologie te delen. (Autofabrikanten die geïnteresseerd zijn in het gebruik van de batterijen hebben meer details gezien onder een geheimhoudingsovereenkomst, zegt Lehtimäki.) Maar hij beweert dat het andere bedrijven die aan solid-state batterijen werken heeft kunnen overtreffen omdat het wendbaarder is.
“Als je kleinere groepen zeer getalenteerde ingenieurs hebt die aan één visie werken, waarbij het oké is om risico’s te nemen, buiten de gebaande paden te denken en nieuwe dingen te proberen, wat behoorlijk moeilijk is in bedrijfsomgevingen, zijn het meestal de jonge bedrijven die daadwerkelijk nieuwe technologieën en innovaties op de markt brengen”, zegt Lehtimäki. Donut Lab had eerder een krachtige motor voor elektrische voertuigen ontworpen past binnen wielen.
Elke batterij heeft cellen ter grootte van een mobiele telefoon, gerangschikt in grotere modules. In de motorfiets heeft het complete accupakket het formaat van een koffer; voor energieopslag bij een elektriciteitscentrale kan het systeem worden uitgebreid om een container met batterijcellen te vullen.
De batterijen, die Donut Lab in zijn eigen fabriek in Finland produceert, kunnen ook in aangepaste vormen worden gemaakt, wat betekent dat ze gemakkelijk kunnen worden omgezet in het ontwerp van huidige elektrische auto’s of andere voertuigen. Bij één demonstratie nam het team een verwisselbaar accupakket van een scooter die populair was in Zuidoost-Azië en maakte deze opnieuw.
“We hebben simpelweg de afmetingen genomen en een batterij gemaakt met exact die vorm”, zegt Lehtimäki. “Dit betekent dat hij als drop-in vervanging in de 100 miljoen scooters in Azië past. En we kunnen ze letterlijk in elke maat maken, zodat de OEM (Original Equipment Manufacturer) die auto’s bouwt geen wijzigingen hoeft aan te brengen.”
Natuurlijk hebben sommige autofabrikanten al zwaar geïnvesteerd in de productie van hun eigen conventionele lithium-ionbatterijen en zijn ze er niet in geslaagd onmiddellijk de overstap te maken. Maar Lehtimäki zegt dat anderen overwegen om de nieuwe batterijen snel te adopteren.
Cova-krachteen bedrijf dat opleggers van opleggers elektrificeert, is van plan de nieuwe batterijen te gebruiken. Verschillende autofabrikanten zijn ook bezig ze in auto’s te installeren, zegt Lehtimäki, hoewel zijn bedrijf de fabrikanten nog niet kan noemen.
In het verleden waren de kosten een van de grootste uitdagingen voor solid-state batterijen. Maar Donut Lab zegt dat de kosten concurrerend zijn omdat het gebruik maakt van direct verkrijgbare materialen.
“Materialen vormen de belangrijkste kostenfactor van batterijen”, zegt Lehtimäki. “Daarom zijn we in staat om ze vandaag tegen lagere prijzen te produceren dan lithium-ionbatterijen voor de eindklant, namelijk de OEM. Dat betekent dat als je een gevestigd bedrijf hebt dat bijvoorbeeld 100.000 SUV’s per jaar maakt en al tien jaar over de kosten van zijn batterijen heeft onderhandeld, we naar hen toe kunnen gaan en ze onmiddellijk deze betere batterijen kunnen aanbieden tegen dezelfde prijs als wat ze vandaag betalen.”
Bedrijven die energieopslag nodig hebben, zoals datacenters, laadstations voor elektrische voertuigen of zonneparken, zouden de nieuwe batterijen ook snel kunnen adopteren. “Ze kunnen drie tot vier keer sneller opladen dan nu”, zegt Lehtimäki, “tegen lagere kosten.”
