Peneliti Tiongkok telah berhasil menguji baterai lithium-ion berbasis aluminium dalam kondisi nyata pada suhu –25°C, mencapai efisiensi pengosongan lebih dari 92% dan pengisian cepat 20 menit. Terobosan yang dilakukan oleh Chinese Academy of Sciences (CAS) di Provinsi Heilongjiang ini menandai pertama kalinya teknologi baterai ini diterapkan pada kendaraan listrik produksi (EV) untuk evaluasi dalam cuaca dingin ekstrem.
Temuan Utama: Performa Cuaca Dingin
Baterai ini menggunakan anoda aluminium dengan elemen paduan khusus untuk memperluas rentang suhu operasionalnya, menunjukkan stabilitas dari –70°C hingga +80°C di lingkungan laboratorium. Selama uji lapangan, Geely Galaxy E5 (dijual sebagai EX5 EV secara internasional) mempertahankan efisiensi pengosongan daya lebih dari 92% selama siklus berkendara di perkotaan pada umumnya setelah direndam dalam air dingin selama 24 jam pada suhu –25°C. Selain itu, daya baterai mencapai 90% dalam waktu sekitar 20 menit menggunakan infrastruktur pengisian daya yang ada.
Mengapa hal ini penting: Baterai litium-ion biasanya mengalami kehilangan kapasitas yang signifikan di bawah –20°C, sehingga membuat kendaraan listrik tidak dapat diandalkan di iklim dingin. Inovasi ini secara langsung mengatasi hambatan besar dalam penerapan kendaraan listrik di wilayah dengan musim dingin yang parah, seperti sebagian besar Amerika Utara, Eropa, dan Rusia.
Teknologi di Balik Terobosan
Elektroda negatif berbasis aluminium pada baterai dimodifikasi dengan elemen paduan untuk meningkatkan mobilitas ion dan menjaga kepadatan energi bahkan pada suhu rendah. Sistem manajemen termal secara efektif menghilangkan panas selama pengisian daya di bawah nol tanpa bergantung pada isolasi besar atau pemanasan aktif. Uji laboratorium memastikan tingkat voltase dan debit tetap konsisten melalui siklus berulang.
“Ini adalah langkah penting untuk menjadikan kendaraan listrik dapat digunakan di iklim dingin. Pengisian cepat dan efisiensi tinggi pada suhu –25°C belum pernah terjadi sebelumnya pada teknologi litium-ion saat ini.”
Konteks dan Perbandingan Industri
CAS juga baru-baru ini menguji baterai litium solid-state cair dalam kondisi laboratorium pada suhu –34°C, yang mampu mempertahankan sekitar 85% dari kapasitas nominal. Namun, uji coba baterai berbasis aluminium menonjol sebagai penerapan pertama di dunia nyata dalam produksi EV.
Tren yang Lebih Luas: Tiongkok memimpin kemajuan dalam teknologi baterai alternatif, termasuk baterai natrium-ion dan solid-state, yang semuanya bertujuan untuk mengatasi keterbatasan kinerja litium-ion tradisional dalam suhu ekstrem. Baterai berbasis aluminium telah mendapatkan permohonan konversi paten nasional dan juga dianggap sebagai kandidat potensial untuk penyimpanan energi jaringan pintar.
Pandangan Masa Depan
Meskipun pengujian dan integrasi lebih lanjut diperlukan sebelum diadopsi secara luas, perkembangan ini merupakan lompatan maju yang signifikan. Kemampuan untuk mempertahankan efisiensi tinggi dan mengisi daya dengan cepat dalam suhu di bawah nol derajat dapat mempercepat penerimaan kendaraan listrik di wilayah yang lebih dingin dan memperluas pasar bagi produsen kendaraan listrik Tiongkok seperti Geely.
Keberhasilan uji coba ini menunjukkan bahwa kinerja baterai di cuaca dingin tidak lagi menjadi tantangan teoretis, melainkan sebuah tujuan yang dapat dicapai, membuka jalan bagi kendaraan listrik yang lebih andal dan praktis di segala iklim.
