Η προσπάθεια της QuantumScape να περάσει σε παραγωγή κλίμακας αφήνει υποσχέσεις για ελαφρύτερες και πιο συμπαγείς ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες, αν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο.

Οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης συνήθως μονοπωλούν τα πρωτοσέλιδα στο πλαίσιο των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Υπόσχονται μεγαλύτερη αυτονομία, ταχύτερη φόρτιση, καλύτερη ασφάλεια. Αυτή είναι η ιστορία που έχουμε συνηθίσει. Όμως, όταν οι συνάδελφοί μας από το InsideEVs ήρθαν πρόσφατα σε άμεση επαφή με τη QuantumScape σε εκδήλωση της εταιρείας στην California, έγινε σαφές ότι αυτή η εξέλιξη θα μπορούσε να έχει εξίσου μεγάλη σημασία για τις μοτοσυκλέτες και τα οχήματα powersports όσο και για τα crossover.

Η QuantumScape, που ιδρύθηκε το 2010 και υποστηρίχθηκε από νωρίς από την Volkswagen, είναι ένα από τα πιο πολυσυζητημένα ονόματα στην τεχνολογία των μπαταριών στερεάς κατάστασης. Αντί να κατασκευάζει ολοκληρωμένα οχήματα, η εταιρεία επικεντρώνεται αποκλειστικά στην ανάπτυξη στοιχείων λιθίου-μετάλλου στερεάς κατάστασης, τα οποία μπορούν να παραχθούν σε μεγάλη κλίμακα και να προμηθεύονται ή να αδειοδοτούνται σε μεγάλους κατασκευαστές. Η αποστολή της είναι απλή: να φέρει τις μπαταρίες στερεάς κατάστασης στην παραγωγή, όχι μόνο στα εργαστήρια.

Η QuantumScape παρουσίασε πρόσφατα τη γραμμή πιλοτικής παραγωγής Eagle στο San Jose. Δεν πρόκειται μόνο για ένα εργοστάσιο που παράγει στοιχεία μπαταριών. Αντίθετα, είναι μια πιλοτική γραμμή παραγωγής σχεδιασμένη να αποδείξει την επαναληψιμότητα, την απόδοση και τον έλεγχο ποιότητας. Είναι η απόδειξη ότι μια ιδέα λειτουργεί στην πράξη (proof-of-concept). Η τεχνολογία στερεάς κατάστασης δείχνει υποσχέσεις εδώ και χρόνια, αλλά η σταθερή κλιμάκωσή της ήταν πάντα το δύσκολο κομμάτι.

Η προσέγγιση της εταιρείας αντικαθιστά τον υγρό ηλεκτρολύτη των παραδοσιακών μπαταριών ιόντων λιθίου με έναν στερεό κεραμικό διαχωριστή. Αυτό επιτρέπει τη χρήση ανόδου λιθίου-μετάλλου, που μπορεί να αυξήσει σημαντικά την ενεργειακή πυκνότητα, μειώνοντας παράλληλα την εξάρτηση από εύφλεκτα υλικά. Η QuantumScape έχει δηλώσει ότι τα πιο πρόσφατα στοιχεία μπαταριών της μπορούν να φορτίσουν από 10% έως 80% σε περίπου 15 λεπτά υπό τις κατάλληλες συνθήκες, διατηρώντας ανταγωνιστική διάρκεια ζωής κύκλων φόρτισης. Πλέον, το επίκεντρο είναι η αναπαραγωγή αυτής της απόδοσης σε μεγάλη κλίμακα.

Η περισσότερη συζήτηση επικεντρώνεται στα αυτοκίνητα. Υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα σημαίνει μεγαλύτερη αυτονομία για ένα crossover μοντέλο δύο τόνων. Ταχύτερη φόρτιση σημαίνει λιγότερος χρόνος αναμονής στα ταξίδια. Βελτιωμένη ασφάλεια σημαίνει λιγότερες επιφυλάξεις από τους καταναλωτές. Όμως οι ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες λειτουργούν υπό πολύ αυστηρότερους περιορισμούς και η αλήθεια είναι ότι ο κλάδος των δίτροχων έχει ίσως ακόμη περισσότερα να κερδίσει από αυτή την τεχνολογία.

Ακόμη και η κατηγορία MotoE που εξελίχθηκε από την Ducati δείχνει πόσο απαιτητική είναι η πρόκληση της χωροθέτησης. Η Ducati V21L ζυγίζει περίπου 225 κιλά και πρόκειται για μια καθαρόαιμη αγωνιστική κατασκευή στο υψηλότερο επίπεδο. Ένα σημαντικό μέρος αυτής της μάζας προέρχεται από το πακέτο μπαταριών. Οι μηχανικοί μπορούν να βελτιστοποιήσουν τη γεωμετρία του πλαισίου και τις αναρτήσεις όσο μπορούν, αλλά το βάρος της μπαταρίας εξακολουθεί να καθορίζει την εμπειρία οδήγησης.

Εδώ είναι που οι μπαταρίες στερεάς κατάστασης γίνονται ιδιαίτερα ενδιαφέρουσες. Οι σύγχρονες ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες διαμορφώνονται γύρω από τον όγκο της μπαταρίας. Μια μεγάλη, νόμιμη για τον δρόμο ηλεκτρική μοτοσυκλέτα μπορεί εύκολα να ξεπεράσει τα 230 κιλά. Στα μικρότερα μοντέλα, ο διαθέσιμος χώρος ανάμεσα στους τροχούς και κάτω από τον αναβάτη είναι οριακός για να χωρέσει αρκετά στοιχεία ώστε να προσφέρουν αξιοπρεπή αυτονομία. Τα πλαίσια πρέπει να παραμένουν στενά και εργονομικά, αλλά συχνά σχεδιάζονται γύρω από ένα βαρύ, ορθογώνιο μπλοκ της μπαταρίας για την αποθήκευση της ενέργειας.

Αν τα στοιχεία στερεάς κατάστασης προσφέρουν ουσιαστικά υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, οι κατασκευαστές αποκτούν επιλογές. Μπορούν να διατηρήσουν το ίδιο φυσικό μέγεθος πακέτου και να αυξήσουν την αυτονομία. Ή μπορούν να μειώσουν το μέγεθος του πακέτου και να περιορίσουν το βάρος. Σε μια μοτοσυκλέτα, η μείωση του βάρους βελτιώνει την είσοδο στη στροφή, την αίσθηση στο φρενάρισμα και κάνει τη μοτοσυκλέτα πιο φιλική σε χαμηλές ταχύτητες.

Η ευελιξία στη χωροθέτηση είναι εξίσου σημαντική. Μια πιο συμπαγής μπαταρία θα μπορούσε να επιτρέψει στις σπορ μοτοσυκλέτες να παραμείνουν λεπτές αντί να έχουν τον μεγάλο όγκο της μπαταρίας στο μεσαίο τμήμα. Τα adventure μοντέλα θα μπορούσαν να κερδίσουν αυτονομία χωρίς να αυξήσουν υπερβολικά τον όγκο τους, ενώ η ηλεκτρικές μοτοσυκλέτες για εκτός δρόμου χρήση και τα οχήματα ATV και UTV, θα επωφελούνταν από χαμηλότερη και πιο συγκεντρωμένη μάζα, βελτιώνοντας την ευελιξία και μειώνοντας την κόπωση του αναβάτη-οδηγού σε απαιτητική οδήγηση.

Υπάρχει επίσης και η διάσταση της ασφάλειας. Οι αναβάτες κάθονται ακριβώς πάνω ή γύρω από το πακέτο των στοιχείων της μπαταρίας. Η απομάκρυνση από τους εύφλεκτους υγρούς ηλεκτρολύτες θα μπορούσε να προσφέρει επιπλέον αίσθηση σιγουριάς, ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα με υψηλές καταπονήσεις, όπως οι αγώνες και η εκτός δρόμου χρήση.

Είναι σημαντικό να τονιστεί ότι η QuantumScape βρίσκεται ακόμη στη φάση πιλοτικής παραγωγής. Η γραμμή Eagle αφορά την απόδειξη της δυνατότητας κατασκευής, όχι την οριστική επικράτηση. Η κλιμάκωση σε εκατομμύρια στοιχεία ετησίως παραμένει σημαντική πρόκληση και τα χρονοδιαγράμματα σε όλη τη βιομηχανία παραμένουν ρευστά.

Ωστόσο, αν εταιρείες όπως η QuantumScape καταφέρουν να μετατρέψουν τη χημεία στερεάς κατάστασης σε αξιόπιστη μαζική παραγωγή, ο αντίκτυπος μπορεί να ξεπεράσει κατά πολύ τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Σε κατηγορίες όπου κάθε κιλό και κάθε εκατοστό μετράει, όπως στις μοτοσυκλέτες, οι καλύτερες μπαταρίες δεν αφορούν μόνο την αυτονομία. Αφορούν την επαναφορά της ελαφριάς κατασκευής, της ισορροπίας και της αίσθησης που οι αναβάτες εκτιμούν περισσότερο. Η εξέλιξη των μπαταριών έχει δείξει ότι υπάρχει μέλλον και για τις σπορ μοτοσυκλέτες, αλλά σε αυτές, η αυτονομία θα παραμένει πάντα πιο μικρή για να μειωθεί το βάρος.