Nieuwe techniek maakt lithium-ionbatterijen twee maal zo goedkoop

Share Button

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

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.

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.

Bron
Brandon J. Hopkins, Kyle C. Smith, Alexander H. Slocum, Yet-Ming Chiang. Component-cost and performance based comparison of flow and static batteries. Journal of Power Sources, 2015; 293: 1032 DOI: 10.1016/j.jpowsour.2015.06.023
MIT Newsoffice, 2015

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

6 reacties

  1. Jacques schreef:

    Het is beter om voor de LifePo4 accu te kiezen. Die is milieuvriendelijker kan niet expoderen,heeft meer capaciteit, laadt sneller(85% in 15 min.) en gaat 2 keer langer mee dan de Lithium ion accu, maar bestaat ook uit een vrijwel onbeperkte grondstof. Wordt nu al veel gebruikt in elektrische fietsen, scooters etc. De autoindustrie loopt nog ietsje achter. Zie ook benergytech.com

  2. Lacsap schreef:

    2020 is veel te optimistisch, wie kan nou een nieuwe auto kopen, of wil het? De komende generatie aandrijving zijn de hybride waarbij een benzine motor(tje) die accu’s laad en je oneindig op je accu door kan (zolang je benzine hebt natuurlijk). Sport auto’s en daarboven krijgen een elektro en benzine motor (denk b.v. aan de McLaren P1) die samenwerken. Pas als je 2000km kan rijden op alleen accu’s, worden de elektro aangedreven auto’s standaard (waar als die bestaan je 2de hands modellen kunt kopen die b.v. maar 400km halen).

  3. Lacsap schreef:

    Als de benzine op is gooi je even nieuwe erin maar accu opladen duurt ja heel lang. Dan heb je de accu’s, als die ouder zijn dan haal je misschien nog maar 100km. Dan moet je al de accupack kunnen uitwisselen tegen een volle op een tankstation. maar dat is allemaal te omslachtig. Uiteindelijk komt er gewoon een techniek die zorgt dat je 2000km haalt me je accu’s en wellicht dan een goedkoper model met minder(e) accu’s die 1000 haalt. 400 km op accu, ik zou het niet kopen want die 400km is ook altijd in optimale situaties, rij je sportief haal je 100 tot 200 of zelfs minder op de huidige accu’s.

    • Lacsap schreef:

      Daarnaast draait de economie van Amerika, Rusland en het midden oosten op olie. Als we allemaal in 2020 op accu gaan rijden (tevens machines) dan klappert in 2020 de economie in. Die landen moeten eerst centrales gaan bouwen die olie omzetten in stroom.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger