General Motors arbeitet mit Forge Nanoein Startup im Bereich Materialwissenschaft, hat sich zum Ziel gesetzt, neue Wege zu finden, um die Leistung und Lebensdauer von Batteriezellen für Elektrofahrzeuge zu verbessern.
GM Ventures, der Investitionszweig des Automobilherstellers, hat am Mittwoch 10 Millionen US-Dollar in Forge Nano investiert, das eine dünne Beschichtung entwickelt, die nach Angaben des Startups dazu beitragen wird, die Sicherheit zu verbessern und die Lebensdauer kathodenaktiver Materialien zu verlängern, wodurch die Gesamtkosten der Batterie gesenkt werden.
Im Rahmen der strategischen Investition haben GM und Forge Nano außerdem eine Vereinbarung unterzeichnet, die vorsieht, dass der Autohersteller möglicherweise die Beschichtung des Startups, eine „Atomic Layer Deposition Technology“ namens Atomic Armor, nutzt.
Bei einer Lithium-Ionen-Batterie ist die Kathode die Seite, die beim Laden der Batterie die Lithium-Ionen speichert und beim Entladen wieder abgibt. Die andere Elektrode einer Batteriezelle, die Anode, nimmt beim Laden der Batterie die Lithium-Ionen auf und gibt sie im Betrieb wieder ab. Die häufigste Kombination von Kathodenmaterialien ist Lithium, Nickel, Mangan und Kobalt, aber Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) sind bei GM und anderen Autoherstellern wie Tesla und Ford auf dem Vormarsch.
Die Partnerschaft und Investition kommt wie folgt GM lässt sein Ultium-Batterie-Branding fallen und bewegt sich weg von einer „Strategie mit einer Zelle, einer einzigen Chemie und einem einzigen Formfaktor hin zu einer Strategie mit mehreren Zellen, mehreren Lieferanten, mehreren Chemien und mehreren Formfaktoren für unsere Batterie-Roadmap“, sagte Jack Crawley, ein GM-Sprecher. sagte Tech.
Die Elektrofahrzeugverkäufe von GM stiegen im dritten Quartal im Jahresvergleich um 60 %, aber dieses Wachstum erreicht nicht das Tempo, das sich das Unternehmen und die Investoren erhofft hatten. Elektrofahrzeuge machen immer noch nur 4,9 % der GM-Gesamtzahl aus Umsatz im dritten Quartalund CEO Mary Barra senkte die Prognose für 2024 auf 200.000 verkaufte Elektrofahrzeuge.
GM Ventures investiert stets in Startups mit Blick auf mögliche strategische Partnerschaften zur Verbesserung der eigenen Produkte. Im Elektrifizierungs- und Batteriebereich hat GM Ventures 167 Millionen US-Dollar in 18 Portfoliounternehmen investiert, darunter Startups wie Soelect, Mitra Chem und SolidEnergy Systems.
„GM sucht immer nach Möglichkeiten, Elektrofahrzeuge effektiver zu machen [and] Wir streben eine bessere Batterieleistung an“, sagte Crawley. „Daher ist die Atomlagenabscheidung – die Fähigkeit, unsere Chemie und Struktur unserer Batteriematerialien auf Atom-für-Atom-Ebene zu steuern – sicherlich etwas, woran wir interessiert sind.“
Crawley stellte fest, dass diese Technologie zu schnelleren Laderaten, einer höheren Energiedichte und einer längeren Lebensdauer der Batterien führen könnte.
Paul Lichty, CEO von Forge Nano, fügte hinzu, dass die Atomic Armor-Plattform die Sicherheit von Zellen erhöht, indem sie dabei hilft, Dinge wie thermische Runway-Ereignisse zu verhindern, die zu Batteriebränden führen können.
Das liegt daran, dass Atomic Armor aus einer ultradünnen Keramikschicht besteht, um Materialien bis auf die Ebene atomarer Partikel zu beschichten, was laut Lichty zu einer stabileren und robusteren Leistung führt.
Heutzutage werden Batteriezellmaterialien typischerweise mit Beschichtungen hergestellt, aber Lichty sagt, dass diese nicht einheitlich sind und sich nicht auf atomarer Ebene befinden.
„Wir sehen dort die Nachteile, wenn es um Batterien geht, die nicht genug Energie für Dinge wie eVTOLs, Elektroflugzeuge oder Langstreckenfahrzeuge haben“, sagte Lichty. Er wies auch darauf hin, dass die meisten kommerziellen Kunden von Forge Nano heute in der Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie tätig sind, diese Investition von GM jedoch ein Schritt in Richtung einer breiteren Einführung in der Elektrofahrzeugbranche ist.
„Wir verhindern grundsätzlich Korrosion in der Zelle, die dazu führt, dass sie schnell absterben, sei es durch Hitze oder durch Nutzung“, sagte James Trevey, Chief Technology Officer von Forge Nano, gegenüber Tech. „Je extremer die Anwendung, desto mehr Verbesserungen werden Sie durch Atomic Armor sehen.“
Lichty sagte, Forge Nano sei in Versuchen und kommerziellen Einsätzen in der Lage gewesen, „mehr Lithium aus dieser Kathode zu extrahieren, wenn wir Rad fahren als jeder andere“, und zwar unter Verwendung von „Lithium, das bereits darin vorhanden ist“, und erhöhte so die Energiedichte einer Batteriezelle um bis zu 20 %.
„Das ist sozusagen so, als würde man 20 % mehr Lithium finden, das einfach auf dem Boden herumliegt, und darauf praktisch kostenlos zugreifen können“, fügte er hinzu.
Die Beschichtungstechnologie von Forge Nano könne direkt in den bestehenden Prozess eines Zellherstellers integriert werden, um Kosteneinsparungen in Größenordnung von bis zu 20 % zu erzielen, sagte der CEO.
Die Tochtergesellschaft des Unternehmens für Batteriezellen, Forge Battery, nutzt heute die Atomic Armor-Plattform zur Herstellung von Prototypzellen, während sie mit einem 100-Millionen-Dollar-Zuschuss des Unternehmens eine eigene Gigafabrik in North Carolina baut erhalten im September vom Energieministerium. Forge Battery geht davon aus, im Jahr 2026 mit der Produktion von 2170-Zellen mit Forges Atomic Armor zu beginnen.