Baterai EV canggih beralih dari laboratorium ke produksi massal

SAN JOSE, CA – Selama bertahun-tahun, para ilmuwan di laboratorium dari Silicon Valley hingga Boston telah mencari dosis bahan kimia, mineral, dan mineral yang sulit dipahami yang memungkinkan kendaraan listrik mengisi ulang dalam hitungan menit dan menempuh jarak ratusan mil di antara pengisian daya, semuanya untuk biaya lebih rendah. Banyak baterai tersedia sekarang.

Beberapa dari cendekiawan ini dan perusahaan yang mereka dirikan hampir mencapai tonggak sejarah. Mereka membangun pabrik untuk produksi Sel baterai generasi berikutnyamemungkinkan pembuat mobil untuk mulai menguji teknologi di jalan dan menentukan apakah teknologi tersebut aman dan andal.

Operasi pabrik sebagian besar terbatas dalam ruang lingkup, dan dirancang untuk menyempurnakan teknik manufaktur. Butuh beberapa tahun sebelum mobil dengan baterai berkinerja tinggi muncul di ruang pamer, dan bahkan lebih lama lagi sebelum baterai tersedia di mobil dengan harga sedang. Tetapi dimulainya produksi jalur perakitan menawarkan prospek yang menggiurkan dari sebuah revolusi dalam mobilitas listrik.

Jika teknologi dapat diproduksi secara massal, kendaraan listrik dapat bersaing dengan kendaraan berbahan bakar fosil untuk kenyamanan dan harga yang lebih rendah. Emisi berbahaya dari lalu lintas mobil dapat dikurangi secara signifikan. Teknologi dapat dengan mudah menjadi miliarder – jika mereka belum melakukannya.

Bagi lusinan perusahaan pemula yang mengerjakan jenis baterai dan bahan baterai baru, keluar dari laboratorium terpencil dalam kondisi keras dunia nyata adalah saat yang tepat.

Jauh lebih sulit untuk menghasilkan jutaan sel baterai di pabrik daripada menghasilkan beberapa ratus di ruangan yang bersih – ruang yang dirancang untuk mengurangi polutan.

“Hanya karena Anda memiliki bahan yang memiliki hak untuk bekerja tidak berarti Anda dapat membuatnya bekerja,” kata Jagdeep Singh, pendiri dan CEO QuantumScape, produsen baterai di San Jose, California. Bukit silikon. “Anda harus tahu cara membuatnya dengan cara yang sempurna dan memiliki tingkat keseragaman yang tinggi.”

Selain risiko, Saham teknologi turun Dia melucuti miliaran dolar dari nilai perusahaan baterai yang diperdagangkan secara publik. Tidak akan mudah bagi mereka untuk mengumpulkan uang yang mereka butuhkan untuk membangun operasi manufaktur dan membayar karyawan mereka. Sebagian besar dari mereka memiliki sedikit atau tidak ada pendapatan karena mereka belum mulai menjual produk.

QuantumScape bernilai $54 miliar di pasar saham tak lama setelah go public pada tahun 2020. Baru-baru ini bernilai sekitar $4 miliar.

READ  Covid telah menutup pabrik Tesla. Saham naik karena ada kabar baik juga.

Itu tidak menghentikan perusahaan untuk bergerak maju dengan pabrik di San Jose yang pada tahun 2024, jika semuanya berjalan dengan baik, akan dapat menghilangkan ratusan ribu sel yang memungkinkan mobil untuk diisi ulang dalam waktu kurang dari 10 menit. Produsen mobil akan menggunakan keluaran pabrik untuk menguji apakah baterai dapat bertahan di jalan bergelombang, cuaca dingin, gelombang panas, dan pencucian mobil.

Pembuat mobil juga ingin mengetahui apakah baterai dapat diisi ulang ratusan kali tanpa kehilangan kemampuannya untuk menyimpan listrik, apakah baterai dapat bertahan dari kecelakaan tanpa terbakar, dan apakah baterai dapat dibuat dengan biaya murah.

Tidak pasti bahwa semua teknologi baru akan memenuhi janji para penemunya. Waktu pengisian daya yang lebih pendek dan jangkauan yang lebih panjang dapat mengorbankan masa pakai baterai, kata David Dick, mantan CEO Tesla yang sekarang bekerja sebagai konsultan bahan baterai. “Sebagian besar konsep materialistis baru ini menghasilkan ukuran kinerja yang besar tetapi berkompromi dengan hal lain,” kata Mr. Dick.

Namun, dengan dukungan dari Volkswagen, Bill Gates, dan selebriti Silicon Valley, Quantumscape menunjukkan seberapa besar kepercayaan dan uang yang telah dimasukkan ke dalam perusahaan yang mengklaim dapat memenuhi semua persyaratan ini.

Sebelumnya adalah pembuat peralatan komunikasi, Mr. Singh mendirikan QuantumScape pada tahun 2010 setelah membeli Roadster, mobil produksi pertama Tesla. Meskipun Roadster yang terkenal tidak dapat diandalkanMr Singh telah menjadi yakin bahwa mobil listrik adalah masa depan.

“Itu sudah cukup untuk memberikan gambaran sekilas tentang apa yang bisa terjadi,” katanya. Dia menyadari bahwa kuncinya adalah baterai yang mampu menyimpan lebih banyak energi, dan bahwa “satu-satunya cara untuk melakukannya adalah dengan mencari kimia baru, dan terobosan kimia”.

Mr Singh berkolaborasi dengan Fritz Prinz, seorang profesor di Universitas Stanford, dan Tim Holme, seorang peneliti di Stanford. John Doerr, yang terkenal sebagai investor awal di Google dan Amazon, menyediakan uang awal. JB Straubel, salah satu pendiri Tesla, adalah pendukung awal lainnya dan merupakan anggota dewan direksi QuantumScape.

Setelah bertahun-tahun bereksperimen, Quantumscape telah mengembangkan bahan keramik yang komposisi presisinya merupakan rahasia yang memisahkan terminal positif dan negatif baterai, memungkinkan elektron mengalir bolak-balik sambil menghindari korsleting. Teknologi ini memungkinkan untuk mengganti padatan dengan larutan cair yang membawa energi antara elektroda positif dan negatif baterai, memungkinkannya untuk mengemas lebih banyak energi per pon.

“Kami menghabiskan sekitar lima tahun pertama mencari zat yang bisa bekerja,” kata Mr Singh. “Dan setelah kami pikir kami telah menemukan satu, kami menghabiskan lima tahun atau lebih bekerja pada bagaimana membuatnya dengan cara yang benar.”

READ  Server Bored Ape Yacht Club dan Otherside Metaverse Discord dilaporkan telah diretas

Meskipun secara teknis merupakan jalur perakitan “percontohan”, pabrik Quantumscape di San Jose berukuran hampir empat kali lapangan sepak bola. Baru-baru ini, deretan stan kosong dengan kursi putar hitam sedang menunggu karyawan baru, dan mesin di atas palet siap dipasang.

Di laboratorium di sekitar Lembah Silikon dan di tempat lain, lusinan atau bahkan ratusan pengusaha lain mengejar tujuan teknologi serupa, dengan memanfaatkan hubungan antara modal usaha dan penelitian sarjana yang mendorong pertumbuhan industri semikonduktor dan perangkat lunak.

Nama terkenal lainnya adalah SES AI, yang didirikan pada 2012 berdasarkan teknologi yang dikembangkan di MIT. SES didukung oleh General Motors, Hyundai dan Honda, pembuat mobil Cina Geely dan SAIC dan pembuat baterai Korea Selatan SK Innovation. di bulan Maret , SES, berkantor pusat di Woburn, Massachusetts., membuka pabrik di Shanghai yang memproduksi sel prototipe. Perusahaan berencana untuk mulai memasok mobil dalam jumlah besar pada tahun 2025.

Saham SES juga turun, tetapi Qichao Hu, CEO dan salah satu pendiri, mengatakan dia tidak khawatir. “Itu hal yang baik,” katanya. “Ketika pasar buruk, hanya yang baik yang akan bertahan. Ini akan membantu industri untuk mengatur ulang.”

SES dan perusahaan baterai lainnya mengatakan bahwa mereka telah memecahkan rintangan ilmiah mendasar yang diperlukan untuk membuat sel yang lebih aman, lebih murah, dan lebih kuat. Sekarang ini tentang mencari tahu bagaimana mengeluarkan mereka dengan jutaan.

“Kami yakin bahwa tantangan yang tersisa adalah masalah teknis,” kata Doug Campbell, CEO Solid Power, pembuat baterai yang didukung oleh Ford Motor dan BMW. Solid Power, yang berbasis di Louisville, Colorado, mengatakan pada bulan Juni telah memasang jalur produksi percontohan yang akan mulai memasok sel untuk tujuan pengujian ke mitra mobilnya pada akhir tahun.

Secara tidak langsung, Tesla banyak menelurkan startup di Silicon Valley. Perusahaan telah melatih satu generasi ahli baterai, banyak dari mereka telah pergi dan bekerja untuk perusahaan lain.

Jane Berdashevsky, CEO dan salah satu pendiri sila Di Alameda, California, dia adalah veteran Tesla. Berdishevsky lahir di Uni Soviet dan berimigrasi ke Amerika Serikat bersama orang tuanya, keduanya insinyur listrik di kapal selam nuklir, ketika dia berusia sembilan tahun. Dia memperoleh gelar sarjana dan master dari Stanford, kemudian menjadi karyawan ketujuh di Tesla, di mana dia membantu mengembangkan baterai Roadster.

READ  Google setuju untuk membayar $ 118 juta untuk menyelesaikan gugatan diskriminasi gender

Berdichevsky mengatakan Tesla secara efektif menciptakan industri baterai mobil listrik dengan menunjukkan bahwa orang akan membeli mobil listrik dan memaksa pembuat mobil tradisional untuk mengandalkan teknologi tersebut. Dia berkata, “Inilah yang akan membuat dunia menjadi listrik, semua orang berlomba untuk membuat mobil listrik yang lebih baik.”

Sila termasuk dalam kelompok start-up yang telah mengembangkan bahan yang sangat meningkatkan kinerja desain baterai yang ada, meningkatkan jangkauan hingga 20 persen atau lebih. Perusahaan lain termasuk Group14 Technologies di Woodinville, Washington, dekat Seattle, yang didukung oleh Porsche, dan OneD Battery Sciences di Palo Alto, California.

Ketiganya menemukan cara untuk menggunakan silikon untuk menyimpan listrik di dalam baterai, daripada grafit yang lazim dalam desain saat ini. Silikon dapat mengandung lebih banyak energi per pon daripada grafit, memungkinkan baterai menjadi lebih ringan, lebih murah, dan mengisi daya lebih cepat. Silikon juga dapat mengurangi ketergantungan Amerika Serikat pada grafit Diulang di Cina.

Kerugian dari silikon adalah ia membengkak hingga tiga kali ukurannya saat mengisi daya, yang dapat membuat komponen tertekan hingga baterai akan gagal. Orang-orang seperti Yimin Zhu, chief technology officer OneD, telah menghabiskan satu dekade menyiapkan berbagai campuran di laboratorium yang penuh dengan peralatan, mencari cara untuk mengatasi masalah ini.

Sekarang, Sila, OneD, dan Group14 sedang dalam berbagai tahap peningkatan produksi di lokasi di negara bagian Washington.

Pada bulan Mei, Sila mengumumkan kesepakatan untuk memasok silikon ke Mercedes-Benz dari pabrik di Moses Lake, Washington, dan Mercedes berencana untuk menggunakan bahan tersebut dalam mobil sport mewah mulai tahun 2025.

Porsche telah mengumumkan rencana untuk menggunakan silikon Group14 pada tahun 2024, meskipun dalam jumlah kendaraan yang terbatas. Rick Lobby, CEO Grup 14, mengatakan produsen besar akan menggunakan teknologi perusahaan – yang katanya akan memungkinkan mobil untuk mengisi ulang dalam 10 menit – tahun depan.

“Pada saat itu, semua keunggulan mobil listrik dapat diakses tanpa kekurangan apapun,” kata Mr. Loeb.

Permintaan baterai begitu kuat sehingga ada banyak ruang bagi banyak perusahaan untuk berhasil. Tetapi dengan lusinan atau bahkan ratusan perusahaan lain yang berebut pasar triliunan dolar begitu semua mobil baru menggunakan listrik, pasti akan ada kegagalan.

“Dengan setiap industri manufaktur baru, dimulai dengan banyak pemain dan semakin menyempit,” kata Mr. Loeb. “Kita akan melihatnya di sini.”

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.