17 startups de bateria prontas para fornecer o avanço que as montadoras precisam

A tecnologia de bateria EV é boa, mas pode ser melhor.

As atuais baterias de íon-lítio de última geração para veículos de passageiros padrão oferecem um alcance de cerca de 300 milhas e velocidades de carregamento de 15 a 20 milhas por minuto. Isso é muito melhor do que apenas alguns anos atrás, mas não onde deveria estar para encorajar a adoção generalizada para atender às metas de emissões de carbono e metas federais de eletrificação.

“A verdadeira dificuldade e o elefante tecnológico na sala é que atualmente não há tecnologia que possa reduzir drasticamente os custos da bateria e permitir a adoção generalizada de veículos elétricos”, disse Charlotte Hamilton, cofundadora e CEO da startup Conamix. "As tecnologias existentes são empolgantes, mas é muito difícil reduzi-las a um custo muito mais baixo. Realmente são necessários novos materiais antes de obter reduções dramáticas de preço em veículos elétricos."

Encontrar um substituto para o cobalto – tóxico e cada vez mais difícil de obter – é uma estratégia que as montadoras e seus parceiros de baterias estão adotando, mas pode não haver combustível suficiente para os engenheiros espremerem das químicas padrão de íons de lítio.

"Todos os olhos estão voltados para ânodos de silício para nos levar ao próximo nível", disse Michelle Tokarz, vice-presidente de parcerias e inovação do Coretec Group, em uma conferência em março organizada pelo Argonne National Laboratory.

O uso de silício no ânodo da bateria fornece uma densidade de energia mais alta do que o uso de grafite, oferecendo potencialmente mais alcance. Mas a peculiaridade da física que aumenta sua densidade de energia também significa que o silício é propenso a inchar, levando a rachaduras, um problema que a Coretec e outras startups estão tentando resolver.

Os chamados produtos químicos à base de lítio de "estado sólido" também são bons candidatos para chegar aos lotes dos revendedores mais cedo ou mais tarde. Eles são mais leves e mais estáveis ​​do que seus equivalentes de eletrólito líquido, usando materiais como cerâmica ou misturas complexas de polímeros para obter maior densidade de energia, carregamento mais rápido e maior longevidade.

Obviamente, a raridade dos depósitos de lítio mantém o custo mínimo alto e as baterias baseadas em um elemento mais abundante seriam bem-vindas. Embora mais experimental, o sódio está em toda parte e sua obtenção é mais ecológica. No entanto, "atualmente, a estabilidade cíclica das baterias de íons de sódio de alta tensão ainda não é tão boa quanto as baterias de íons de lítio de produção de última geração", disse Jason Zhang, pesquisador do Pacific Northwest National Laboratory, acrescentando que a densidade de energia também precisa ser ser melhorado.

Conheça 17 empresas que trabalham em novos designs de baterias que oferecem potencial para melhor desempenho e custos mais baixos.

Sede: Alameda, Califórnia

CEO: Gene Berdichevsky

A fama da Sila Nanotechnologies no espaço da bateria EV está usando um ânodo de silício em vez de grafite, que normalmente é a base dos atuais ânodos de íons de lítio.

Dirigida por um ex-funcionário da Tesla, a empresa de 11 anos melhora a densidade de energia encontrada na química e no design de baterias atuais e permite que as montadoras escolham os materiais certos para suas necessidades. Também pode ser usado em processos de fabricação de baterias existentes.

O material de silício que Sila usa eventualmente se beneficiará de outras inovações, como mais ferro e cobre substituindo níquel e cobalto em cátodos, cerâmica em vez de separadores de polímero e eletrólitos aprimorados.

A primeira aplicação da tecnologia de Sila foi em bandas de fitness Whoop.

Sede: Fremont, Califórnia

CEO: Harold Rust

Fundada em 2007, a Enovix está desenvolvendo uma bateria de íon-lítio de ânodo de silício 3D. Como muitos outros, a Enovix aproveitou os benefícios que os ânodos de silício trazem para uma bateria. Ânodos de silício podem armazenar muito mais lítio do que grafite, dando à bateria mais energia.

Muito do trabalho do Enovix vai além da química da própria célula. O projeto 3D apresenta vantagens, principalmente relacionadas à segurança.

A empresa está trabalhando no dimensionamento de suas soluções, atualmente disponíveis para óculos, wearables, celulares e computadores, para o espaço EV.