El costo sigue siendo uno de los mayores obstáculos para la adopción de vehículos eléctricos. La mayoría de los vehículos eléctricos actuales se venden a precios más altos que los vehículos propulsados por combustibles fósiles, y eso impide que mucha gente compre uno.
Eso podría cambiar pronto. Carcaza del núcleouna startup de materiales para baterías, reveló esta semana un gran avance que podría reducir el costo de las baterías de iones de litio.
No sería el tipo de avance que desbloquea vehículos eléctricos con un alcance de 500 millas, pero no mucha gente necesita ese tipo de capacidad. Si el enfoque de Coreshell puede demostrar su valor, podría allanar el camino hacia baterías más baratas que no dependan de China.
Los pronósticos para vehículos eléctricos más baratos cuentan con un flujo constante de mejoras tecnológicas, incluidos mejores materiales para las baterías. El silicio tiene el potencial de reemplazar al grafito en el ánodo, el terminal negativo de una batería de iones de litio. Tanto el silicio como el grafito aceptan y almacenan iones de litio cuando se carga una batería. Si bien el silicio puede contener mucho más, existe una desventaja.
Durante la carga, los ánodos tienden a hincharse. Los ánodos de grafito simplemente se hinchan un poco y, además, son bastante elásticos. Pero cuando los ánodos de silicio se cargan, pueden hincharse como globos hasta varias veces su tamaño original. Sin algo que compense esto, el ánodo puede desmoronarse después de sucesivos ciclos de carga y descarga.
Aun así, el potencial del silicio para mejorar las baterías tiene a varias empresas emergentes trabajando para resolver sus problemas. La mayoría de los enfoques implican estructuras microscópicas especializadas para adaptarse a la propensión del silicio a expandirse. Para elaborar sus formulaciones patentadas, estas empresas utilizan una versión más refinada y costosa del metal. Como resultado, hasta ahora los ánodos de silicio se han dirigido a mercados donde el sobreprecio puede absorberse más fácilmente, incluidos los de electrónica de consumo y vehículos eléctricos de alta gama.
Coreshell tenía anteriormente centrado en recubrimientos eso ralentizó la degradación de varios materiales de la batería, pero ahora la empresa se dedica al silicio. «Hace dos años, logramos un gran avance en el silicio de grado metalúrgico», dijo a TechCrunch el cofundador y director ejecutivo Jonathan Tan. El recubrimiento es elástico, lo que ayuda a mantener unido el material durante los ciclos de carga y descarga, y también previene la degradación en la superficie, añadió. «Será lo que nos centraremos en llevar al mercado y lo comercializaremos a partir del próximo año».
El silicio de grado metalúrgico no sólo es más barato que las opciones de mayor pureza, sino que también cuesta aproximadamente la mitad del costo del grafito que normalmente se usa en las baterías de iones de litio, dijo Tan el jueves en una presentación en el Seminario Internacional de Baterías. Coreshell firmó un acuerdo esta semana con el productor de metales Ferroglobe para suministrar el material.
También hay ramificaciones geopolíticas. Tres cuartas partes de la cadena de suministro de ánodos de grafito del mundo pasa por China, según Inteligencia mineral de referencia. Esto ha puesto a los fabricantes de baterías y de automóviles en una situación difícil. Para calificar para créditos fiscales sobre vehículos eléctricos, la Ley de Reducción de la Inflación requiere que un porcentaje mínimo de materiales de baterías provenga de fuentes nacionales o de países con los que Estados Unidos tiene un acuerdo de libre comercio; Está previsto que esa proporción aumente al 90% en 2028.
Como el silicio puede almacenar mucha más energía, las baterías de capacidad equivalente requieren menos material en comparación con el grafito. Teniendo esto en cuenta, Coreshell estima que Estados Unidos debería tener suficiente silicio metalúrgico para satisfacer la demanda. Y como el silicio metalúrgico también cuesta menos que el grafito, tiene el potencial de suplantar por completo al grafito chino.
El primer producto de Coreshell será un ánodo de silicio emparejado con un cátodo de fosfato de hierro y litio (LFP). Los cátodos LFP son más baratos y seguros que otras sustancias químicas utilizadas en los vehículos eléctricos, como el níquel-manganeso-cobalto (NMC), y los ingredientes están más disponibles fuera de China. Debido a esto, los fabricantes de automóviles han estado dándole una segunda mirada a LFP, pero se han abstenido de implementarlo ampliamente porque almacena menos energía que NMC.
Sin embargo, cuando se combina con un ánodo de silicio, la disparidad debería desaparecer. Coreshell predice que sus ánodos de silicio podrían incluso darle a LFP una ventaja sobre las celdas NMC tradicionales con ánodos de grafito.
En primer lugar, Coreshell necesita escalar y comercializar su tecnología, lo cual no es una tarea intrascendente. Su mercado inicial será el de la movilidad eléctrica, incluidas bicicletas eléctricas, scooters eléctricos y buggies eléctricos. (La compañía tiene un acuerdo con la reencarnación de Meyers Manx, que fabricó el icónico buggy de la década de 1960 del mismo nombre). Por ahora, la compañía está fabricando su propio material, pero no se opone a trabajar más estrechamente con los proveedores, tal vez otorgando licencias. su tecnología.
Mientras tanto, Coreshell avanzará a través de las rigurosas etapas de calificación necesarias para convertirse en proveedor de automóviles. Tan dijo que su empresa planea suministrar muestras A a sus socios en 2025 y espera estar en un vehículo eléctrico para finales de la década. Para 2025, sus competidores Ellos y grupo14 Esperamos estar en producción comercial. Por supuesto, sus materiales de ánodo de silicio costarán más, pero tendrán el beneficio de la escala y la experiencia para ayudar a reducir los costos.
Para los fabricantes de automóviles, la perspectiva de elegir es atractiva. No todos los avances en baterías pasan la validación, y si el ion de litio va a continuar su marcha hacia abajo en la curva de costos, necesitará más de un enfoque para lograr los avances incrementales con los que cuenta la industria automotriz.
