O futuro das baterias parece absolutamente incrível. Haverá mais capacidade (o que significa mais alcance) na mesma quantidade de espaço e um tempo de recarga de cerca de cinco minutos.
Sua estação Chevron local se tornaria um local de carregamento ChEVron (veja o que eu fiz lá). Os veículos elétricos (EVs) seriam mais leves, mais baratos e voltariam à estrada tão rapidamente quanto um carro movido a gasolina. A fonte de toda essa magia são as baterias de estado sólido, e elas vão mudar o mundo. Exceto, não prenda a respiração esperando por um em um carro tão cedo.
A cada poucos meses, uma empresa, às vezes uma grande montadora, informa ao mundo que as baterias de estado sólido estão chegando. Parece que estamos sempre a cerca de cinco anos de um avanço significativo. Em um grande anúncio, tudo o que sabemos sobre EVs mudará da noite para o dia, e aquele EV na sua garagem será o equivalente de quatro rodas do CD player portátil, usurpado pelo iPod dos carros.
O Futuro é… Mais Tarde
Duas dessas notícias circularam nos últimos dois anos. A Toyota anunciou que terá um veículo protótipo de estado sólido na estrada em 2025, enquanto a Samsung revelou uma bateria com 500 milhas de alcance.
O problema com essa inovação da Samsung é que ela só pode ser recarregada 1.000 vezes. Isso significa que vai durar talvez três anos para um motorista diário. Ninguém quer um carro que dure três anos antes de precisar substituir o componente mais caro.
Ele definitivamente não está pronto para o público em geral, mas 1.000 cargas é uma excelente notícia para a pesquisa de baterias de estado sólido. O maior problema com essas baterias é que, embora sejam rápidas para recarregar e sejam incrivelmente densas, elas não duram muito.
Em questão estão os ânodos de metal de lítio nas baterias. Durante os ciclos de carga e descarga, eles crescem pequenos cristais chamados dendritos que cavam pequenos buracos no eletrólito e causam curtos-circuitos, que matam a bateria.
Para a maioria de nós, a realidade é que os EVs na estrada hoje e disponíveis nos próximos anos farão 95% das coisas que precisamos que um carro/caminhão/SUV/ou van faça.
Neste momento, todas as empresas estão tentando descobrir como criar uma bateria de estado sólido que tenha todos os excelentes benefícios da tecnologia sem que os minúsculos cristais destruam o eletrólito. A pesquisa está em andamento e, embora possamos ver um carro movido a bateria de estado sólido na estrada, isso não significa que veremos um no showroom local no próximo ano ou dois.
Grau Automotivo
Infelizmente, não é assim que a tecnologia funciona no mundo automotivo. Para ser justo, não é assim que a tecnologia funciona, mesmo no mundo dos smartphones e computadores. Um novo hardware leva anos, às vezes décadas, para ser aperfeiçoado antes que alguém suba ao palco e impressione o público com a próxima grande novidade.
Para o mundo, parece que tudo mudou em um instante, mas os engenheiros e cientistas por trás dessa coisa nova provavelmente passaram muitas noites e fins de semana longe de seus amigos e familiares para que sua vida fosse um um pouco melhor por causa de uma atualização de hardware para seu smartphone.
Muito desse tempo é gasto para garantir que o novo hardware funcione como pretendido e seja seguro. Um pequeno erro na execução ou fabricação de uma peça de hardware pode significar que um dispositivo falha ou, pior ainda, não é seguro.
Os problemas são agravados pela necessidade de tornar os itens "de nível automotivo". Qualquer coisa que entre em um veículo precisa passar por uma série intensa de testes de estresse e longevidade. Esses componentes precisam ser capazes de resistir ao calor abrasador, temperaturas abaixo de zero, centenas de milhares de quilômetros de vibrações, água, poeira, café derramado, colisões, insetos… realmente qualquer coisa que você possa imaginar que possa acontecer a um veículo.
Escala
Então todos esses itens individuais precisam ser colocados em um veículo de teste e testados novamente para ver como eles interagem com outros componentes. Depois de tudo feito, é preciso construir muitos deles, como aponta Eli Leland, cofundador e diretor de tecnologia da Voltaiq, empresa que desenvolve software para medir a saúde das baterias em veículos elétricos, entre outras coisas.
"As baterias de estado sólido mostraram avanços impressionantes, mas essas tecnologias estão a vários anos de chegar a veículos de produção, no mínimo. Depois de ter um projeto de célula completo e ampliado, ainda leva vários anos para qualificar uma bateria para um veículo à luz dos exigentes requisitos de garantia para trens de força automotivos ", disse Leland à Lifewire por e-mail.
"Para algo tão novo quanto uma bateria de estado sólido, você esperaria algumas iterações, e esses ciclos de engenharia se somam. A tecnologia é muito promissora, no entanto, e é provável que você veja baterias de estado sólido em aplicativos de consumo, como wearables ou eletrônicos móveis, muito antes de torná-las em um carro."
Então sim, o estado sólido está chegando e será maravilhoso. Mas também vai demorar e, enquanto isso, os avanços nas baterias de íons de lítio continuam, e os veículos movidos por essa tecnologia se tornarão mais densos e carregarão mais rapidamente com o passar do tempo.
Para a maioria de nós, a realidade é que os EVs na estrada hoje e disponíveis nos próximos anos farão 95% das coisas que precisamos que um carro/caminhão/SUV/ou van faça. Então, sim, olhe para o futuro, mas não à custa de perder o que está acontecendo agora. Se você fizesse isso com telefones, ainda teria um Nokia no bolso.
Quer saber mais sobre EVs? Temos uma seção inteira dedicada a veículos elétricos!
