H Mercedes-Benz δοκιμάζει τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης
Η Mercedes-Benz, μαζί με την Mercedes AMG High Performance Powertrains κατοχύρωσαν πατέντα για νέες, καινοτόμες μπαταρίες.
Οι μηχανικοί των επιβατικών αυτοκινήτων Mercedes-Benz και της Formula 1, συνεργάζονται καθώς ξεκινούν οι δοκιμές δρόμου με μπαταρία στερεάς κατάστασης.
Η Mercedes-Benz, μαζί με την Mercedes AMG High Performance Powertrains (HPP) που εδρεύει στο Brixworth του Ηνωμένου Βασιλείου, ανέπτυξαν και κατοχύρωσαν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ένα νέο και καινοτόμο πακέτο μπαταριών στερεάς κατάστασης.
Η πολυτελής γερμανική μάρκα ενσωμάτωσε τη μπαταρία στερεάς κατάστασης, με στοιχεία από την πρωτοπόρο μπαταριών στερεάς κατάστασης με έδρα τις ΗΠΑ, Factorial Energy, σε ένα ελαφρώς τροποποιημένο EQS.
Οι οδικές δοκιμές με τη νέα μπαταρία στερεάς κατάστασης σε ένα αυτοκίνητο δοκιμής EQS «1.000 km» ξεκίνησαν τον Φεβρουάριο του 2025.
Οι μηχανικοί της φίρμας και οι μηχανικοί Factorial cell συνεργάστηκαν για την παροχή ενός ολοκαίνουργιου προγράμματος δοκιμής μπαταρίας στερεάς κατάστασης, το οποίο έφερε στο δρόμο το πρώτο αυτοκίνητο που τροφοδοτείται από μπαταρία λιθίου-μετάλλου στερεάς κατάστασης.
Η Mercedes AMG High Performance Powertrains (HPP), 100% θυγατρική του Ομίλου Mercedes-Benz που ειδικεύεται στις κορυφαίες τεχνολογίες της Formula 1, και το Κέντρο Ικανότητας της Mercedes-Benz για Συστήματα Μπαταριών σχεδίασαν και ανέπτυξαν ένα εντελώς νέο και καινοτόμο σύστημα μπαταριών. Η HPP είναι σε θέση να μεταφέρει γρήγορα τεχνολογίες και τεχνογνωσία F1 σε αυτοκινήτα υψηλής απόδοσης.
Μετά από εντατικές δοκιμές σε διάφορους πάγκους δοκιμών, η πρωτότυπη μπαταρία στερεάς κατάστασης ενσωματώθηκε σε ένα EQS στα τέλη του 2024. Το πλήρως ηλεκτρικό αυτοκίνητο της Mercedes-Benz τροποποιήθηκε ελαφρώς για να ταιριάζει στη μπαταρία στερεάς κατάστασης και ήταν εξοπλισμένο με όλα τα αξεσουάρ για τη λειτουργία του. Οι πρώτες εργαστηριακές δοκιμές οχημάτων πραγματοποιήθηκαν ήδη στη Στουτγάρδη στα τέλη του 2024 για να προετοιμαστούν για τις οδικές δοκιμές που ξεκίνησαν τον Φεβρουάριο του 2025.
Η τεχνολογία
Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης χρησιμοποιούν έναν στερεό ηλεκτρολύτη αντί για έναν υγρό, ο οποίος ενισχύει την ασφάλεια των κυττάρων και επιτρέπει τη χρήση νέων ανοδίων όπως το μέταλλο λιθίου, υπερέχοντας έτσι σημαντικά από τις συμβατικές κυψέλες ιόντων λιθίου. Επιτρέπουν επίσης πυκνότητες ενέργειας επόμενου επιπέδου. Η τεχνολογία στερεάς κατάστασης έχει τη δυνατότητα να αυξήσει τη ενεργειακή πυκνότητα για μπαταρίες οχημάτων έως και 450 Wh/κιλό σε επίπεδο κυψέλης και ως εκ τούτου να αυξήσει την εμβέλεια οδήγησης.
Η ενεργειακή πυκνότητα αναφέρεται στην ποσότητα ενέργειας που αποθηκεύεται σε ένα στοιχείο μπαταρίας ανά μονάδα μάζας. Αυτή η μέτρηση είναι ζωτικής σημασίας για την αξιολόγηση της απόδοσης και της απόδοσης των στοιχείων της μπαταρίας, ειδικά σε εφαρμογές όπου το βάρος είναι κρίσιμος παράγοντας, όπως στα ηλεκτρικά οχήματα. Η τεχνολογία μπαταριών στερεάς κατάστασης μειώνει το βάρος της μπαταρίας ενώ βελτιώνει την ασφάλεια της κυψέλης.
Η μπαταρία στερεάς κατάστασης της Mercedes-Benz διαθέτει μια καινοτόμο κυψέλη, για το οποίο έχει ήδη χορηγηθεί δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Όταν η μπαταρία φορτίζεται, τα υλικά διαστέλλονται και όταν αποφορτίζεται συστέλλονται. Η αλλαγή όγκου στα κύτταρα στερεάς κατάστασης αναφέρεται στη διαστολή και συστολή των υλικών μέσα στην μπαταρία κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση. Για την υποστήριξη των κυψελών κατά τη διάρκεια αυτών των αλλαγών όγκου, η μπαταρία στερεάς κατάστασης της Mercedes-Benz είναι εξοπλισμένη με πνευματικούς ενεργοποιητές που αλληλεπιδρούν με την αλλαγή του όγκου της κυψέλης κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση, γεγονός που επηρεάζει την απόδοση και τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Η μπαταρία στερεάς κατάστασης στο όχημα που βασίζεται στο EQS επιτρέπει έως και 25% μεγαλύτερη αυτονομία σε σύγκριση με το ίδιο βάρος και μέγεθος μπαταρίας μιας αντίστοιχης τυπικής μπαταρίας EQS. Το όχημα ανάπτυξης αναμένεται να έχει αυτονομία πάνω από 1.000 χλμ. Για σύγκριση, με χωρητικότητα μπαταρίας 118 kWh, το τρέχον EQS 450+ (συνδυασμένη κατανάλωση ενέργειας 19,9–16,3 kWh/100 χλμ.) προσφέρει ήδη αυτονομία πάνω από 800 χλμ.
Τους επόμενους μήνες, η Mercedes-Benz θα δοκιμάσει περαιτέρω τη μπαταρία στερεάς κατάστασης και τη συνολική της απόδοση σε ένα ηλεκτρικό όχημα με εκτεταμένες εργαστηριακές και οδικές δοκιμές.
Η Mercedes-Benz ένωσε τις δυνάμεις της με την Factorial το 2021 για να αναπτύξει μια νέα γενιά τεχνολογίας μπαταριών. Το καλοκαίρι του 2024, η Factorial παρέδωσε στοιχεία μπαταρίας λιθίου-μετάλλου στερεάς κατάστασης με τις ιδιόκτητες πλατφόρμες στερεάς κατάστασης FEST (Factorial Electrolyte System Technology) στη Mercedes-Benz, που σηματοδότησε την πρώτη αποστολή δείγματος μπαταρίας στερεάς κατάστασης.
