Lithium-ionbatterijen, nu erg prijzig, kunnen voor de helft van de kosten worden gemaakt. Daarmee zouden elektrische auto’s rond 2020 definitief kunnen doorbreken. Dat melden ontwikkelaars van 24M, een spinoff van de Amerikaanse technische universiteit MIT.
Lithium is het lichtste metaal, lichter dan water zelfs en ook erg energiedicht. Ideaal voor batterijen dus, en daar wordt het ook veel voor gebruikt. Helaas is lithium vrij zeldzaam, omdat vrijwel alle lithium in het heelal tijdens de oerknal is ontstaan, en sindsdien het metaal even snel wordt geproduceerd als afgebroken in sterren. De totale winbare lithiumvoorraad wordt geschat op 13,5 miljard kg (bij een lithiumprijs van 5 dollar per kilo) op land. Dit is 2 kg per mens. Verder zijn er 200 miljard kg opgelost in zeewater (bijna 30 kg per mens), die zonder goedkope energie veel duurder zijn om te winnen. Ruim voldoende om elke wereldbewoner aan een elektrische auto te helpen. In principe heb je aan 80 gram lithium nodig om een kilowattuur energie op te slaan. Wat lithiumbatterijen zo zwaar maakt, is de ombouw van andere, logge atomen.
De batterijen zijn erg flexibel en kunnen dus in bijvoorbeeld dekens worden verwerkt. Bron: 24M
Op dit moment zijn lithiumbatterijen relatief duur. Een kilowattuur opslaan kost je al gauw 200 euro. Een kilowattuur is voldoende om ongeveer 3-4 kilometer mee te kunnen rijden. Wil je 300 km kunnen rijden voor je bij moet laden, dan moet je dus 200 x 300/3 = 20.000 euro besteden aan batterijen. De reden dat elektrische auto’s zo duur zijn.
Lukt het om deze prijs te halveren tot 100 euro, dan worden elektrische auto’s ongeveer even duur als benzineauto’s en zullen automobilisten massaal overstappen op de elektrische auto. Elektriciteit is per km namelijk voordeliger dan benzine, vooral als je veel moet remmen. Dan kan de elektrische auto namelijk de energie terugwinnen. Vooral natuurlijk, als je ’s zomers je autootje met je eigen zonnepaneel op kan laden….
De nieuwe lithium-ion batterij van 24M Technologies is veel compacter dan traditionele batterijen en kost daarom maar de helft per kWh.
Grote man achter het nieuwe ontwerp is Yet-Min Chiang, oprichter van de batterij-startup A123. De nieuwe productietechniek elimineert onnodige productiestappen en maakt het ontwerp van de lithium-ion batterijen veel simpeler dan nu. In plaats van een groot aantal platen, bevat het nieuwe type maar twee blokken. De batterijen vormen een soort mengvorm van vaste-stof en vloeibare opslagbatterijen. Hierdoor hoeven de ionen maar een korte afstand te reizen en kan tachtig procent van het bulkmateriaal, dat de eigenlijke batterij ondersteunt, worden weggelaten. Het gevolg: de batterij wordt compacter, lichter en zuiniger. Ook kan de batterij in één stap worden gefabriceerd: er vormen zich poreuze elektroden doordat de suspensie met deeltjes neerslaat.
De batterijen zijn ook veel flexibeler en veiliger dan traditionele batterijen.
Er zijn al tienduizend exemplaren van het nieuwe model uitgeleverd aan grote elektriciteitsmaatschappijen in Zuid-Oost Azië, die de batterijen nu op grote schaal uittesten. Chiang verwacht daarom dat rond 2020 de productiekosten onder de honderd dollar per kWh opslag komen te liggen. Waarmee hij zowel de grote industriële afnemers, als de consumenten in de vorm van goedkope elektrische autoaccu’s zou kunnen bedienen.
Chiangs plannetje zou wel eens kunnen slagen, wat uitermate goed nieuws voor het klimaat en de mensheid zou betekenen.
