Solstice-solid-state-batterij krijgt materiaalondersteuning uit Japan
Factorial Energy wil de industrialisering van zijn Solstice-platform versnellen. Daarvoor gaat de Amerikaanse batterijontwikkelaar samenwerken met Mitsui Kinzoku, een Japanse specialist in sulfidegebaseerde vaste elektrolyten.
De rollen zijn duidelijk verdeeld: Factorial blijft verantwoordelijk voor het celontwerp, de procesontwikkeling, de kwalificatie van de toeleveringsketen, de integratie van productielijnen en de productievalidatie. Mitsui Kinzoku brengt vooral materiaalkennis over de vaste elektrolyt in, een van de technisch cruciale componenten van de Solstice-cel.
De samenwerking richt zich niet alleen op de celchemie, maar vooral op de lastige overgang van een laboratoriummodel naar reproduceerbare serieproductie.
Wat Mitsui Kinzoku bijdraagt aan het Solstice-platform
Mitsui Kinzoku ontwikkelt al jaren vaste sulfide-elektrolyten en schaalt de productie daarvan op in een speciaal daarvoor gebouwde fabriek in Saitama. Daarnaast beschikt het bedrijf over ervaring met ultradunne koperfolie, die in batterijcellen een belangrijke rol speelt als stroomcollector.
Sulfidegebaseerde elektrolyten worden als interessant beschouwd omdat ze een hoge ionische geleidbaarheid mogelijk maken en zich relatief goed met elektrodematerialen laten verbinden. Tegelijkertijd stellen de gevoeligheid voor vocht, de stabiliteit van grensvlakken en een constante materiaalkwaliteit hoge eisen aan installaties en productieprocessen.
Juist op dit punt kan de samenwerking effect hebben. Alleen een goed presterende laboratoriumopstelling is niet genoeg: ook het materiaal, de coating en de celassemblage moeten bij grotere productieaantallen consistent functioneren.
Solstice kiest voor lithiummetaal en een droge kathode
De Solstice-cel combineert een NMC-kathode met een lithiummetaalanode. Daarnaast is een droog coatingproces voor de kathode gepland, dat op termijn productiestappen kan vereenvoudigen en het gebruik van oplosmiddelen kan verminderen.
Factorial noemt voor de technologie een energiedichtheid van maximaal 450 Wh/kg. Het bedrijf heeft tot nu toe echter niet duidelijk aangegeven of deze waarde betrekking heeft op één cel of op een compleet batterijpakket. Daardoor is het cijfer slechts beperkt geschikt voor een directe vergelijking met huidige productieauto’s.
Als ontwikkelingsstatus zijn Solstice-cellen van 40 Ah en A-prototypes genoemd. A-prototypes zijn vooral bedoeld om het concept en de werking te valideren. Voordat robuuste grootschalige serieproductie mogelijk is, volgen doorgaans nog meer ontwikkelingsfasen, uitgebreide voertuigtests en de kwalificatie van de volledige toeleveringsketen.
FEST en Solstice bevinden zich in verschillende ontwikkelingsfasen
Factorial ontwikkelt parallel meerdere batterijplatforms. Solstice is het ambitieuzere solid-state-concept, terwijl de FEST-technologie al als B-prototype met meer dan 106 Ah aan Mercedes-Benz is geleverd.
| Platform | Bekende ontwikkelingsstatus | Technische focus |
|---|---|---|
| Solstice | A-prototype, 40 Ah | Vaste elektrolyt, lithiummetaalanode, droge kathode, maximaal 450 Wh/kg |
| FEST | B-prototype, meer dan 106 Ah | Verder gevorderde validatie met autofabrikanten |
Mercedes-Benz, Stellantis, Hyundai en Kia ondersteunen Factorial. Voor FEST bestaat bovendien een samenwerking met SK On, terwijl cellen van dit platform al in combinatie met Dodge worden getest. Solstice wordt nadrukkelijk samen met Mercedes verder ontwikkeld.
Waarom de samenwerking relevant is voor elektrische auto’s
Een hogere gravimetrische energiedichtheid kan bij dezelfde capaciteit lichtere accu’s mogelijk maken. Minder batterijgewicht → mogelijk een lager verbruik, een grotere actieradius of meer speelruimte voor het onderstel en het interieur.
Of Solstice deze voordelen daadwerkelijk in een productieauto kan realiseren, hangt echter niet alleen af van de piekwaarde in Wh/kg. Ook de levensduur, snellaadprestaties, prestaties bij lage temperaturen, veiligheid, productieopbrengst en kosten zijn doorslaggevend.
Factorials aanpak maakt daarmee deel uit van een groeiende concurrentiestrijd om industrieel produceerbare solid-state-cellen. Een andere recente ontwikkelingsstap is de solid-state-accu met 381 Wh/kg in kleinschalige productie. Ook BYD bereidt een Yangwang-prototype met solid-state-accu voor op voertuigtests.
De overeenkomst met Mitsui Kinzoku betekent nog niet dat de grootschalige serieproductie van start gaat. Ze laat echter wel zien dat Factorial nu gericht de materiaalexpertise opbouwt die nodig is om van een veelbelovende cel tot een betrouwbaar produceerbare voertuigaccu te komen.
