Pourquoi les batteries à semi-conducteurs révolutionneront les véhicules électriques

À ce stade, il n’y a vraiment qu’un seul impediment majeur empêchant voitures électriques de remplacer leurs homologues de flamable fossile: le coût et les performances de batteurs. Il y a d’autres facteurs qui entravent les choses, notamment facturation des infrastructuresmais ceux-ci seraient presque triviaux si la technologie de la batterie était triée. Autrement dit, les batteries lithium-ion que la plupart des véhicules électriques utilisent sont coûteuses à produire et ne fournissent toujours pas autant de portée qu’un véhicule à gaz. Les EV peuvent aller de manière raisonnable de nos jours – même le Chevy Equinox EV obtient jusqu’à 319 miles (513 kilomètres) – mais les voyages à travers le pays peuvent être lents et carrément impraticables s’il n’y a pas assez de stations en cours de route.

Le Saint Graal pour l’industrie est la batterie à semi-conducteurs (SSB), dans laquelle de grandes sommes d’argent ont été investies. Mais qu’est-ce que la technologie à l’état solide et quand pouvez-vous vous y attendre dans une voiture chez votre concessionnaire native?

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Que sont les batteries à semi-conducteurs et qui les fabrique?

Changer les bases de la technologie de la batterie

Honda

Un composant essentiel de toute batterie est son électrolyte, qui fait la navette des ions d’avant en arrière pendant les cycles de cost et de décharge. Les batteries auxquelles nous sommes habitués pour les véhicules électriques (et de nombreux autres appareils, d’ailleurs) font de leur électrolyte une forme de liquide à base de lithium. Vous ne l’entendrez pas se glisser, mais c’est néanmoins là.

Le SSB idéal substitue qui liquide à un électrolyte entièrement solide, fabriqué à partir de matériaux comme les oxydes, les sulfures ou les polymères. Il existe également un produit intermédiaire connu sous le nom de batterie d’état semi-solide, qui utilise un gel, mais c’est finalement un compromis sur la voie de la création d’un véritable SSB.

Une variété d’entreprises développent la technologie, y compris des entreprises spécialisées comme Factorial, Strong Energy et QuantumSpace, qui se sont associées à des constructeurs cars tels que BMW, Hyundai, Stellantis, Mercedes-Benz et Volkswagen. Plusieurs constructeurs cars effectuent un développement interne, parmi lesquels Honda, Toyota et Nissan. Il y a une incitation évidente à cela – si vous pouvez produire votre propre SSB, les seuls coûts dont vous avez besoin pour vous soucier sont la recherche et la fabrication.

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Pourquoi les batteries à semi-conducteurs sont-elles si importantes?

Résoudre plusieurs problèmes à la fois

Rivian

Le principal avantage est l’augmentation de la densité d’énergie. La factorielle, par exemple, a récemment développé un électrolyte sulfure permettant une densité de 450 wattheures par kilogramme, bien meilleure que les chiffres de moins de 300 pour la plupart des véhicules électriques. Une densité plus élevée signifie pouvoir augmenter la plage sans augmenter la taille de la batterie, ou alternativement, fournir la même quantité de plage dans une batterie plus petite et moins chère. Même les batteries réduites devraient souvent donner des améliorations de la plage, automobile il y a moins de poids à transporter pour les moteurs.

Comme si cela ne suffisait pas, les SSB facturent plus rapidement. Avec les véhicules électriques actuels, un arrêt dans une station de cost DC peut facilement prendre de 20 à 45 minutes, assez longtemps pour que les gens quittent parfois leur voiture déjeuner ou se déplacent. Toyota affirme que même dans un véhicule avec 620 miles (998 kilomètres) de portée, sa technologie SSB devrait soutenir la cost de 10 à 80% en moins de 10 minutes. Cela pourrait en fait rendre certains véhicules électriques préférables aux véhicules à gaz pour des voyages à longue distance – imaginez pouvoir conduire d’Austin à la Nouvelle-Orléans et revenir avec un seul arrêt de 10 minutes entre les deux.

Un autre avantage est la stabilité thermique. Grâce à leur chimie, les SSB perdent peu ou pas de plage de températures extrêmes, tandis que les batteries existantes peuvent baisser de 10 à 20% ou plus. Ils sont également moins sujets aux incendies – qui sont déjà rares, mais bien sûr, c’est une petite comfort aux propriétaires touchés, ou aux pompiers traitant des exigences uniques de la mise en flammes au lithium.

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Qu’est-ce qui retient les batteries à semi-conducteurs?

Une query d’échelle

Mercedes-Benz

Au niveau scientifique, il est surtout de naviguer clairement pour les SSB. Ils sont une marchandise connue. Des constructeurs cars comme Mercedes-Benz testent déjà des véhicules prototypes sur les routes publiques, prouvant la validité de la technologie.

Le hold-up majeur en ce second est la chaîne d’approvisionnement. Les SSB utilisent un processus de fabrication différent de celui des packs de lithium-ion, ce qui signifie que l’industrie a besoin entièrement de nouvelles usines et / ou de réoutillage grave de ceux existants. Une partie de cette capacité begin à se mettre en ligne, mais ce sera quelques années avant de pouvoir répondre aux demandes du marché mondial des véhicules électriques, et encore moins de remplacer les moteurs de combustion partout.

La query des rendements de manufacturing est liée à cela, se référant au nombre de batteries non défectueuses qu’une usine peut produire. En février 2025, le factoriel a dit Inside-ets Il obtenait un taux de rendement de 85% – un complet de 10 factors de moins que ce qui serait souhaitable pour la manufacturing de masse. L’entreprise travaille à affiner son processus, mais il n’y a pas de mot sur le second où cela sera à la hauteur.

Quoi qu’il en soit, les conceptions de batteries n’ont pas encore été finalisées. Il y a une forte motivation pour obtenir la bonne technologie la première fois, étant donné qu’elle est censée être supérieure au lithium-ion, pas seulement une various avec ses propres compromis.

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Maintenant, nous jouons le jeu en attente

Nissan

Limiter les choses à True SSB, l’un des horaires de déploiement les plus agressifs appartient à Nissan. La société s’efforce de faire sortir sa première batterie commerciale d’ici la fin de son exercice 2028 – qui se termine en mars 2029, mais cela pourrait toujours signifier avoir quelque selected de prêt à la fin de l’année civile 2028 si tout se passe bien. Il exploite déjà une usine de pilotes, donc comme pour le succès, le succès est principalement une query de mise à jour de la manufacturing de masse.

D’autres sociétés visent à préparer des produits commerciaux d’ici 2030, il est donc difficile de dire si Nissan les battra réellement au punch. Les percées sont toujours possibles et les concurrents de Nissan ont autant ou plus d’argent à jeter.

Pour l’instantaneous, il est sûr de dire que vous ne conduisez pas un véhicule équipé de SSB au cours des deux prochaines années. De façon réaliste, beaucoup de gens n’en conduiront pas avant le milieu des années 2030, automobile cela pourrait prendre un sure temps pour la capacité de manufacturing pour tenir la promesse de SSB à la fois abordables et largement accessibles.

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