Volgens CarNewsChina gaat Dongfeng in de tweede helft van dit jaar beginnen met de massaproductie van zijn batterij van de volgende generatie en deze onmiddellijk in voertuigen gaan inbouwen.

Dat zou het tot het eerste merk maken dat op grote schaal solid-state-batterijen aanbiedt, wat kansen zou kunnen bieden voor Peugeot, waarmee het merk zijn banden heeft aangehaald. Maar zoals bij veel beloften op het gebied van batterijen, zit er een addertje onder het gras.

Meer dan 1.000 km

De cel van Dongfeng heeft een energiedichtheid van 350 Wh/kg, wat ongeveer het dubbele is van de gangbare lithium-ijzerfosfaatcellen (LFP) van vandaag en een derde van die van lithium-ioncellen. Het accupakket zal naar verwachting een actieradius van meer dan 1.000 km mogelijk maken, terwijl het 30% minder weegt dan een conventioneel lithium-ion-equivalent.

Dongfeng noemt deze accu’s officieel ‘solid-state’, maar – nogmaals – ‘semi-solid-state’ is een nauwkeurigere omschrijving. De accu maakt gebruik van een elektrolyt op basis van een oxide-polymeercomposiet.

Dat betekent dat de cel niet louter een halfgeleiderapparaat is in de zin waarin natuurkundigen of ingenieurs bij Toyota of QuantumScape die term zouden gebruiken. Het is wat in de branche een hybride constructie wordt genoemd, waarbij vast elektrolytmateriaal wordt gecombineerd met resterende vloeibare elementen.

Dit is geen onbeduidend meningsverschil over de definitie. De Chinese toezichthouder voor de sector heeft regels opgesteld om de naamgeving te standaardiseren, waarbij specifiek wordt vereist dat halfvaste batterijen ‘vast-vloeibare batterijen’ worden genoemd om verwarring bij het publiek met de volledig vaste variant te voorkomen.

In de voetsporen van MG

Dat onderscheid is van belang omdat de voordelen op het gebied van veiligheid en energiedichtheid van echte volledig vaste-stofchemie aanzienlijk groter zijn dan wat oxide-polymeercomposieten momenteel bieden.

Deze laatste worden gezien als een opstapje naar de eerste. In dat opzicht treedt Dongfeng in de voetsporen van MG, dat zijn Solid Core-batterijpakket met halfvaste elektroden al op de markt heeft gebracht en tegen het einde van het jaar naar Europa komt.

Nu dat uit de weg is, blijven de aantoonbare prestatiecijfers van de accu van Dongfeng indrukwekkend. Bij koudetests bij wintertemperaturen van -30 °C behield de accu meer dan 741 TP3T van zijn laadcapaciteit en leverde hij een totaal bereik van meer dan 1.000 km.

Die prestatiecijfers bij lage temperaturen betekenen een aanzienlijke verbetering ten opzichte van conventionele lithium-ionbatterijen, die bij dezelfde temperatuur doorgaans ongeveer 60% behouden.

De meest haalbare weg naar massaproductie

Ook de resultaten van de veiligheidstests zijn opmerkelijk. De cel bleef functioneren nadat deze tot de helft van zijn oorspronkelijke dikte was samengedrukt, en doorstond een hittetest bij 170 °C zonder rook of vuur te produceren.

Ter vergelijking: de nationale veiligheidsnorm in China ligt op 130 °C. Door het wegvallen van vloeibare elektrolyt wordt het brandgevaar aanzienlijk verminderd in vergelijking met conventionele cellen, ook al wordt het niet volledig uitgesloten (zoals bij halfgeleidercellen).

De half-vaste-stofbatterij wordt in de sector algemeen erkend als de meest haalbare weg naar een snelle acceptatie op de massamarkt, omdat deze compatibel is met zowel bestaande productieapparatuur als gevestigde toeleveringsketens voor materialen. De volledig vaste-stofbatterij, die helemaal geen vloeibare componenten bevat, blijft een heel andere en veel grotere uitdaging.

Ook de Dodge Charger wordt getest

Hoe semi-solid-state technologie de brug slaat naar volledig solid-state, wordt ook geïllustreerd door Stellantis, de industriële partner van Dongfeng. Het autoconcern maakte deze week bekend dat het begint met het testen van prototypes van zijn Dodge Charger, een high-performance elektrische auto, die is uitgerust met semi-solid-state batterijcellen van leverancier Factorial.

Dit pakket zorgt ervoor dat de 90% in slechts 18 minuten kan worden opgeladen en heeft een energiedichtheid van 375 Wh/kg. De tests vormen een praktijkcontrole van de laboratoriumresultaten. De cellen zijn geïntegreerd in een bestaande batterijbehuizing, zodat industriële toepassingen sneller op grotere schaal kunnen worden ingezet.

Toch is het project min of meer een eerste voorzichtige stap, aangezien er nog geen tijdschema is bekendgemaakt voor de validatie en de definitieve productie.

Nog maar vorige week verklaarde Lotus, dat grote belangstelling heeft voor echte solid-state-technologie om zijn ‘light is right’-filosofie na te leven, dat de massaproductie nog een decennium op zich laat wachten. Ondanks de Chinese race naar commercialisering bestaat er een sterke consensus over die termijn.