O que vem a seguir para as baterias em 2023

Espere novas químicas de bateria para veículos elétricos e um aumento na fabricação graças ao financiamento do governo este ano.

A cada ano, o mundo funciona cada vez mais com baterias. Os veículos elétricos ultrapassaram 10% das vendas globais de veículos em 2022 e estão a caminho de chegar a 30% até o final desta década.

As políticas em todo o mundo vão apenas acelerar esse crescimento: a recente legislação climática nos EUA está injetando bilhões na fabricação de baterias e incentivos para a compra de veículos elétricos. A União Europeia e vários estados dos EUA aprovaram a proibição de veículos movidos a gás a partir de 2035.

A transição exigirá muitas baterias – e baterias melhores e mais baratas.

A maioria dos veículos elétricos hoje é alimentada por baterias de íon-lítio, uma tecnologia de décadas que também é usada em laptops e telefones celulares. Todos esses anos de desenvolvimento ajudaram a reduzir os preços e melhorar o desempenho, então os EVs de hoje estão se aproximando do preço dos carros movidos a gasolina e podem percorrer centenas de quilômetros entre as cargas. As baterias de íons de lítio também estão encontrando novas aplicações, incluindo armazenamento de eletricidade na rede que pode ajudar a equilibrar fontes de energia renováveis ​​intermitentes, como eólica e solar.

Mas ainda há muito espaço para melhorias. Laboratórios acadêmicos e empresas estão procurando maneiras de melhorar a tecnologia – aumentando a capacidade, acelerando o tempo de carregamento e cortando custos. O objetivo são baterias ainda mais baratas que fornecerão armazenamento barato para a rede e permitirão que os EVs percorram distâncias muito maiores com uma carga.

Ao mesmo tempo, as preocupações com o fornecimento de materiais essenciais para baterias, como cobalto e lítio, estão impulsionando a busca por alternativas à química padrão de íon-lítio.

Em meio à crescente demanda por VEs e energia renovável e uma explosão no desenvolvimento de baterias, uma coisa é certa: as baterias desempenharão um papel fundamental na transição para a energia renovável. Aqui está o que esperar em 2023.

Algumas abordagens dramaticamente diferentes para baterias EV podem ter progresso em 2023, embora provavelmente demorem mais para causar um impacto comercial.

Um avanço para ficar de olho neste ano são as chamadas baterias de estado sólido. As baterias de íon-lítio e produtos químicos relacionados usam um eletrólito líquido que transporta a carga; as baterias de estado sólido substituem esse líquido por cerâmica ou outros materiais sólidos.

Essa troca abre possibilidades que armazenam mais energia em um espaço menor, melhorando potencialmente o alcance dos veículos elétricos. As baterias de estado sólido também podem mover a carga mais rapidamente, o que significa tempos de carregamento mais curtos. E como alguns solventes usados ​​em eletrólitos podem ser inflamáveis, os defensores das baterias de estado sólido dizem que elas melhoram a segurança ao reduzir o risco de incêndio.

Um novo tipo de bateria pode finalmente tornar os carros elétricos tão convenientes e baratos quanto os a gasolina.

As baterias de estado sólido podem usar uma ampla gama de produtos químicos, mas um dos principais candidatos à comercialização usa lítio metálico. A Quantumscape, por exemplo, está focada nessa tecnologia e levantou centenas de milhões em financiamento antes de abrir o capital em 2020. A empresa tem um acordo com a Volkswagen que pode colocar suas baterias em carros até 2025.

Mas reinventar completamente as baterias provou ser difícil, e as baterias de lítio-metal apresentam preocupações com a degradação ao longo do tempo, bem como com os desafios de fabricação. A Quantumscape anunciou no final de dezembro que entregou amostras a parceiros automotivos para testes, um marco significativo no caminho para colocar baterias de estado sólido em carros. Outros players de bateria de estado sólido, como Solid Power, também estão trabalhando para construir e testar suas baterias. Mas, embora também possam alcançar marcos importantes este ano, suas baterias não chegarão aos veículos na estrada em 2023.

As baterias de estado sólido não são a única nova tecnologia a ser observada. As baterias de íon-sódio também se desviam acentuadamente das químicas de íon-lítio comuns hoje em dia. Essas baterias têm um design semelhante ao das baterias de íon-lítio, incluindo um eletrólito líquido, mas, em vez de depender do lítio, usam o sódio como principal ingrediente químico. A gigante chinesa de baterias CATL planeja começar a produzi-los em massa em 2023.