PowerCo certifica los "resultados alentadores" de QuantumScape para las células de estado sólido
La empresa estadounidense QuantumScape alcanzó recientemente un hito que ahora ha sido confirmado por la filial de baterías de Volkswagen, PowerCo: Su célula de estado sólido completó más de 1.000 ciclos de carga en la prueba de muestra A. "Para un coche eléctrico con una autonomía WLTP de 500-600 kilómetros, esto corresponde a un kilometraje total de más de medio millón de kilómetros", señala PowerCo. Al mismo tiempo, la célula apenas envejeció y aún conservaba el 95% de su capacidad al final de la prueba.
Según Volkswagen, la robustez es el criterio más importante en los procedimientos de prueba normalizados para las células de baterías de nuevo desarrollo. "Los objetivos estándar de la industria para esta fase de desarrollo son 700 ciclos de carga y una pérdida máxima de capacidad del 20%. La célula de estado sólido de QuantumScape
superó significativamente estas especificaciones en la última prueba". Según la empresa de Wolfsburgo, la célula también pudo cumplir los requisitos de otros criterios de prueba, como la capacidad de carga rápida, la seguridad y la autodescarga.
Las pruebas, que duraron varios meses, se llevaron a cabo en los laboratorios de baterías de PowerCo en Salzgitter. Según explica la filial de Volkswagen, la célula de estado sólido probada consta de 24 capas y, por tanto, ya se corresponde con la célula de serie prevista. El siguiente paso en el camino hacia la producción en serie es ahora perfeccionar y ampliar los procesos de fabricación. Sin embargo, PowerCo ya está haciendo hincapié en que la célula unitaria desarrollada internamente es "fundamentalmente también adecuada para su uso con tecnología de célula de estado sólido".
El Grupo Volkswagen colabora con QuantumScape desde 2012 y es uno de los principales inversores de la start-up tecnológica. Tras sus propias pruebas de laboratorio, el director general de PowerCo, Frank Blome, habla de resultados muy alentadores que subrayan de forma impresionante el potencial de la célula de estado sólido. "El resultado final de este desarrollo podría ser una célula de batería que permita grandes autonomías, que pueda cargarse de forma superrápida y que prácticamente no envejezca. Estamos convencidos de la célula de estado sólido y seguimos trabajando a toda velocidad con nuestro socio QuantumScape hacia la producción en serie."
QuantumScape informó por primera vez de los resultados de las pruebas de la muestra A en Octubre de 2023 como parte de su informe trimestral- y mencionó que se habían llevado a cabo en los laboratorios de pruebas de baterías de un cliente potencial en condiciones estándar. Es muy probable que se tratara de Volkswagen.
Jagdeep Singh, fundador y consejero delegado de QuantumScape, aparece citado en el comunicado de prensa actual de Volkswagen de la siguiente manera: "Estos resultados de las pruebas PowerCo del Grupo Volkswagen dejan claro que el sistema anodizado de QuantumScape
Las celdas de litio-metal en estado sólido son capaces de ofrecer un rendimiento excepcional. Aunque aún nos queda trabajo por hacer para llevar esta tecnología al mercado, no conocemos ninguna otra batería de metal de litio en formato de automoción que haya demostrado una retención de energía de descarga tan alta a lo largo de un recuento de ciclos comparable en condiciones similares. Estamos encantados de trabajar estrechamente con el Grupo Volkswagen y
PowerCo para industrializar esta tecnología y llevarlo al mercado lo antes posible".
Para ponerlo en contexto, QuantumScape pretende que su primer producto comercial sea una célula de batería con la denominación QSE-5 y una capacidad de carga de unos 5 Ah. Ésta debería ofrecer una densidad energética de más de 800 Wh/L y poder cargarse del diez al 80% en unos 15 minutos. El especialista en baterías de estado sólido lo hará público en el verano de 2023.
En el finales de 2022, QuantumScape ya había entregado los primeros prototipos (célula prototipo A0) de sus células de estado sólido con 24 capas a los fabricantes de automóviles para que las probaran, pero sigue desarrollando la célula en paralelo. El núcleo de esta célula perfeccionada es un nuevo cátodo que aloja más material catódico activo en la misma superficie. QuantumScape probó recientemente este material en células de dos capas, pero aún no ha introducido el nuevo material en las células de 24 capas.
En concreto, como ya se ha mencionado, el nuevo material debería permitir una carga de 5 mAh por centímetro cuadrado. Esto es más que los cátodos anteriores de QuantumScape (3,1 mAh/cm2) y también una mejora respecto a "los cátodos utilizados en celdas comerciales como la celda de la batería 2170 (~4,3 mAh/cm2) que alimentan algunos de los vehículos eléctricos más vendidos de la actualidad", según se afirmaba en un comunicado de prensa en verano de 2023 -una clara referencia al Tesla Model Y-.
En octubre, sin embargo, la empresa matizó los últimos resultados de las pruebas afirmando que sólo procedían de la célula más potente de la cartera de pruebas y que aún había que trabajar en aspectos como la fiabilidad. No obstante, los desarrolladores creen que los resultados son especialmente significativos "ya que la célula prototipo A0, al igual que la célula QSE-5 destinada a la producción, tiene 24 capas y presenta el formato de célula patentado por QuantumScape". Hay diferencias en la mencionada innovación del cátodo y en la carcasa, entre otras cosas.
QuantumScape amortiguó las expectativas afirmando que el escalado debe tenerse en cuenta desde el principio. Literalmente: "Producir estas células en grandes cantidades con alta calidad y fiabilidad conlleva retos considerables".
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