Chinese onderzoekers hebben met succes een op aluminium gebaseerde lithium-ionbatterij getest in reële omstandigheden bij -25°C, waarbij een ontladingsefficiëntie van meer dan 92% en een snelle oplaadtijd van 20 minuten werden bereikt. De doorbraak, uitgevoerd door de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) in de provincie Heilongjiang, markeert de eerste keer dat deze batterijtechnologie wordt ingezet in een elektrisch productievoertuig (EV) voor evaluatie bij extreme kou.
Belangrijkste bevindingen: prestaties bij koud weer
De batterij maakt gebruik van een aluminium anode met gespecialiseerde legeringselementen om het operationele temperatuurbereik uit te breiden, wat stabiliteit aantoont van –70°C tot +80°C in laboratoriumomgevingen. Tijdens de veldtest behield een Geely Galaxy E5 (internationaal verkocht als de EX5 EV) een ontladingsefficiëntie van meer dan 92% tijdens typische stedelijke rijcycli na een 24 uur durende koudebehandeling bij –25°C. Bovendien bereikte de batterij in ongeveer 20 minuten een laadstatus van 90% met behulp van de bestaande oplaadinfrastructuur.
Waarom dit belangrijk is: Lithium-ionbatterijen lijden traditioneel onder een aanzienlijk capaciteitsverlies onder de –20°C, waardoor elektrische voertuigen onbetrouwbaar worden in koude klimaten. Deze innovatie pakt rechtstreeks een grote hindernis aan voor de adoptie van elektrische voertuigen in regio’s met strenge winters, zoals een groot deel van Noord-Amerika, Europa en Rusland.
Technologie achter de doorbraak
De op aluminium gebaseerde negatieve elektrode van de batterij is aangepast met legeringselementen om de ionenmobiliteit te verbeteren en de energiedichtheid te behouden, zelfs bij lage temperaturen. Thermische beheersystemen voerden de warmte effectief af tijdens het opladen onder nul zonder afhankelijk te zijn van omvangrijke isolatie of actieve verwarming. Laboratoriumtests bevestigden dat de spanning en ontladingssnelheden consistent bleven tijdens herhaalde cycli.
“Dit is een cruciale stap in de richting van het levensvatbaar maken van elektrische auto’s in koude klimaten. Het snelle opladen en de hoge efficiëntie bij –25°C zijn ongekend voor de huidige lithium-iontechnologie.”
Sectorcontext en vergelijking
CAS heeft onlangs ook een lithiumbatterij met vloeibare vaste stof getest in laboratoriumomstandigheden bij –34°C, waarbij ongeveer 85% van de nominale capaciteit behouden bleef. De proef met op aluminium gebaseerde batterijen valt echter op als de eerste echte implementatie in een productie-EV.
Bredere trends: China loopt voorop bij de vooruitgang op het gebied van alternatieve batterijtechnologieën, waaronder natriumion- en solid-state batterijen, allemaal gericht op het overwinnen van de beperkingen van traditionele lithium-ionprestaties bij extreme temperaturen. De op aluminium gebaseerde batterij heeft al nationale patentconversieaanvragen binnengehaald en wordt ook beschouwd als een potentiële kandidaat voor slimme energieopslag.
Toekomstperspectief
Hoewel verdere tests en integratie nodig zijn voordat wijdverbreide adoptie plaatsvindt, betekent deze ontwikkeling een aanzienlijke sprong voorwaarts. Het vermogen om een hoge efficiëntie te behouden en snel op te laden bij temperaturen onder het vriespunt zou de acceptatie van elektrische voertuigen in koudere streken kunnen versnellen en de markt voor Chinese EV-fabrikanten zoals Geely kunnen verbreden.
Het succes van deze proef suggereert dat de prestaties van batterijen bij koud weer niet langer een theoretische uitdaging zijn, maar een haalbaar doel, dat de weg vrijmaakt voor betrouwbaardere en praktischere elektrische voertuigen in alle klimaten.
