Hondas solid-state-batteri: Mål 997 km, 25 % kostnadsminskning

Honda har tillkännagivit en färdplan för att utveckla solid state-batterier för nästa generations elfordon, med målet att ha en räckvidd på 997 km per laddning i slutet av decenniet. Tekniken, säger företaget, skulle kunna minska batteripaketets storlek med 50 %, göra det 35 % lättare och minska tillverkningskostnaderna med 25 % jämfört med flytande litiumjonbatterier, samtidigt som den är säkrare och laddas snabbare tack vare den fasta elektrolyten. Tillkännagivandet kom vid ett möte i Japan, strax efter att Honda slutfört en pilotanläggning för solid state-batterier; pilotlinjen kommer att tas i bruk nästa månad för att utveckla en hållbar och skalbar produktionsplan.

Prestationsmål och färdplan

Hondas första elbilar med solid-state-batteri förväntas ha en räckvidd på 997 km, vilket är dubbelt så mycket som många vanliga bilar idag. Efter 2040 kommer räckvidden att öka till 1 249 km, vilket kommer att åtföljas av en kraftig minskning av storlek, vikt och kostnad.

Fasta elektrolyter är inte lika flyktiga som flytande lösningsmedel, vilket utlovar minskade säkerhetsrisker och möjliggör högre energitäthet. Honda säger att deras solid state-batterier kan laddas betydligt snabbare, vilket bidrar till kortare laddningsstopp på långa resor.

Kategori	Mål/Parametrar
Verksamhetsområde (slutet av decenniet)	620 miles (cirka 997 km)
Räckvidd (efter 2040)	776 miles (cirka 1 249 km)
Batteristorlek	50 % rabatt
Massa	35 % lättare
Produktionskostnader	25 % rabatt
Säkerhet	Högre potential tack vare fast elektrolyt
Snabbladdning	Betydligt högre hastigheter (påstådda)

Viktiga tekniska hinder

Trots potentialen erkänner Honda utmaningarna med industrialiseringen. Enligt Hondas forsknings- och utvecklingsingenjör Takeshi Ueda är prototypcellerna för närvarande bara ungefär 1/100-del av den storlek som behövs för att få plats i en bil. Den brådskande uppgiften är att skala upp dem till 100 gånger större och sätta dem i massproduktion.

Dessutom finns det fortfarande typiska problem med solid state-batterier: det keramiska isolerskiktet riskerar att spricka under tillverkningsprocessen; dendriter som bildas i pulverelektrolyten kan orsaka kortslutningar; strikta krav på fuktighetskontroll ökar energikostnaderna. Det här är flaskhalsar som många solid state-batteriprojekt på marknaden måste lösa.

Hondas tillverkningsstrategi

För att övervinna hindret använde Honda flera lösningar samtidigt på processnivå:

Användning av rullformningsteknik för att skapa ett tunt, jämnt elektrolytlager vid hög hastighet.
Genom att använda kontinuerlig blandningsprocess ökas slamproduktionshastigheten tre gånger jämfört med traditionell batchblandningsmetod.
Inkapsla varje steg i separata klimatkontrollerade områden för att minska driftsenergiförbrukningen för hela linjen.

Att färdigställa pilotanläggningen och starta linjen nästa månad är ett viktigt steg för att verifiera processens stabilitet, finjustera parametrar och utvärdera möjligheten att skala upp till storskalig produktion.

Vision bortom 2040 och förväntade effekter

Efter 2040 siktar Honda på att fortsätta att utöka räckvidden till cirka 1 249 km, samtidigt som storlek, vikt och kostnad minskas. Om dessa milstolpar uppnås kan elbilsupplevelsen förändras dramatiskt vad gäller räckvidd och laddningstid, samtidigt som det kräver betydligt mindre utrymme för batteriinstallation.

Honda beskriver solid state-batterier som en "game changer" i elfordonseran, enligt Keiji Otsu, vd för Honda R&D Co. Omfattningen av "game changer" beror dock direkt på företagets lösningar på problem med massproduktion, hållbarhet över tid och kostnad.

Det globala konkurrenslandskapet

Honda är inte ensamma, utan många andra stora tillverkare som Toyota, Nissan, Stellantis, BMW och Volkswagen strävar också efter att kommersialisera solid state-batterier. Denna kapplöpning förväntas avgöra den tekniska överlägsenheten under det kommande decenniet och därigenom forma upplevelsen och priset för massproducerade elbilar.

Sluta

Honda är på en tydlig väg: de finslipar sin testlinje, skalar cellerna från ungefär 1/100-del av storleken på en praktisk battericell och optimerar processen för att minska energikostnader och tillverkningsrisker. Målsiffrorna – 995 km i slutet av decenniet och 1240 km efter 2040 – om de uppnås skulle göra elbilar konkurrenskraftiga. Resten handlar om att övervinna tekniska hinder som keramisk sprickbildning, dendriter och fuktighetskontroll innan fastämnesteknik kan användas i stor utsträckning i kommersiella fordon.