Dva proizvođača dominiraju tržištem električnih vozila: Tesla, koji je najpopularniji u Europi i Sjevernoj Americi, i BYD, koji je vodeći na kineskom tržištu EV. Međutim, oba su proizvođača objavila ograničene podatke o svojim baterijama, tako da su mehanička struktura i karakteristike baterijskih ćelija ostale tajna. Kako bi usporedili baterije koje koristi svaki proizvođač i bolje razumjeli kako baterije općenito funkcioniraju, tim znanstvenike rastavio je po jednu bateriju od svakog proizvođača automobila. Rezultati su objavljeni 6. ožujka u časopisu Cell Press Cell Reports Physical Science i pokazuju da Tesline baterije daju prednost visokoj gustoći energije i performansama, dok su prednosti BYD-ovih baterija volumenska učinkovitost i jeftiniji materijali. Sve u svemu, studija je otkrila da je BYD-ova baterija učinkovitija jer omogućuje lakše upravljanje toplinom.
– Ograničeni su podaci i dostupne analize o najsuvremenijim baterijama za primjenu u vozilima – rekao je Jonas Gorsch, istraživač u proizvodnom inženjerstvu komponenti e-mobilnosti na Sveučilištu RWTH Aachen u Njemačkoj i glavni autor studije.
Znanstvenici su pogledali ispod poklopca Tesline baterije s 4680 ćelija i BYD-ove Blade ćelije – i usredotočili se na specifičan dizajn i performanse svake od njih. Procijenili su mehanički dizajn i dimenzije ćelija, točan sastav materijala elektroda te električnu i toplinsku izvedbu ćelija. Također su zprocijenili procese korištene za sastavljanje ćelija i troškove materijala korištenih za njihovu izradu.
– Bili smo iznenađeni jer nismo pronašli silicij u anodama nijedne ćelije, posebno u Teslinoj ćeliji, budući da se silicij u istraživanjima naširoko smatra ključnim materijalom za povećanje gustoće energije – rekao je Gorsch.
Otkriveno je da dvije vrste baterija imaju značajne razlike u brzini punjenja (ili pražnjenja) u odnosu na njihov maksimalni kapacitet. Znanstvenici su također otkrili da BYD Blade koristi drugačiju metodu držanja listova elektroda na mjestu – upotrebom niza elektroda koji sadrži novi korak obrade za laminiranje rubova separatora koji se nalazi između anode i katode. Teslina baterija također koristi novo vezivo – tvar koja drži zajedno aktivne materijale u elektrodama, u usporedbi s onima koje koristi većina proizvođača u industriji. Baterije su također pokazale neočekivane sličnosti: obje koriste neobičan način povezivanja svojih tankih elektrodnih folija: laserskim zavarivanjem umjesto ultrazvučnim zavarivanjem, koje koriste drugi proizvođači u industriji. Također, premda je BYD-ova ćelija puno veća od Tesline, udio komponenti pasivne ćelije, kao što su kolektori struje, kućište i sabirnice, je sličan. Rezultati ove studije rasvjetljavaju kako Teslina baterija BYD-ova baterija postižu dva inovativna, ali temeljno različita pristupa dizajnu, kaže Gorsch. Podaci prikupljeni u ovom istraživanju mogu pomoći razvojnim programerima baterijskih ćelija da donesu informirane odluke pri odlučivanju o formatu, veličini i aktivnim materijalima u baterijama.
