Efetivamente não seria preciso esperar até 2025 para ver um Toyota elétrico com baterias de estado sólido. Se tudo corresse como o previsto, a revelação do primeiro protótipo funcional já teria acontecido.

Culpem o Covid-19. O protótipo da Toyota estava previsto ser revelado e usado nos Jogos Olímpicos de Tóquio, que tinham data marcada para acontecer precisamente durante este período (entre 23 de julho e 8 de agosto). Devido à pandemia, como sabemos, os Jogos Olímpicos tiveram de ser cancelados.

No entanto, a pandemia não fez parar o desenvolvimento do protótipo. De acordo com a Toyota, o protótipo foi terminado no calendário previsto e funciona. Agora só falta definir uma nova data para o dar a conhecer ao mundo.

TENS DE VER: É a vez da Toyota lançar a sua ofensiva elétrica

Independentemente da futura revelação, teremos, no entanto, de esperar até 2025 para que a comercialização do primeiro elétrico Toyota com baterias de estado sólido se inicie. E mesmo quando acontecer, a sua produção será limitada, sendo preciso esperar mais alguns alguns anos até que esteja disponível um modelo num “stand perto de si”.

Porquê usar baterias de estado sólido?

Têm sido anunciadas como o “santo graal” para os elétricos, porque parecem resolver todas as limitações das baterias de iões de lítio que temos hoje.

E no papel, parecem boas demais para ser verdade: prometem uma densidade duas a três vezes superior, mas sendo mais, seguras e duráveis; são menos sensíveis a temperaturas extremas e podem ser carregadas muito mais depressa. E, eventualmente, também serem mais baratas com o previsto aumento de produção.

Para conseguirem tudo isto, como o nome indica, as baterias de estado sólido substituem o eletrólito líquido existente nas baterias de iões de lítio — o condutor elétrico pelo qual são transportadas cargas elétricas entre o ânodo (negativo) e o cátodo (positivo) por meio de iões —, por um outro sólido.

No entanto, há ainda obstáculos a ultrapassar para conseguirem fazer tudo o que prometem. Como refere Keiji Kaita à Automotive News (vice-presidente executivo da Toyota para as cadeias cinemáticas, estando também a seu cargo a área de negócio relativa às baterias), questões relativas à durabilidade e segurança têm de ser ultrapassadas para acederem ao verdadeiro potencial em densidade energética das baterias de estado sólido.

Outro problema prende-se com o carregamento das baterias. Por um lado permitem carregamentos extremamente rápidos: de 0 a 100% em meros 15 minutos, um tempo muito inferior aos de hoje em dia. Por outro lado, como o carregamento faz com que o eletrólito sólido se expanda e contraia, este acaba por se deformar afetando o fluxo de iões e eletrões, degradando a performance da bateria ao longo do tempo.

O desafio está em encontrar novos materiais e/ou novos designs para o eletrólito sólido que permita simultaneamente uma elevada compactação do mesmo a altas pressões — para reduzir os intervalos entre partículas de modo a facilitar a passagem de iões e eletrões —, e também alguma flexibilidade, capaz de absorver a esperada expansão e contração sem haver deformação.

TENS DE VER: Onde vamos buscar matérias-primas para fazer tantas baterias? Resposta pode estar no fundo dos oceanos

Produção em massa é também um desafio

O desenvolvimento e produção das baterias de estado sólido da Toyota está a cargo de uma joint venture com a Panasonic que resultou na criação da Prime Planet Energy & Solutions Inc. A sua atividade iniciou-se em abril e já possui cerca de 5100 funcionários, dos quais 2400 pertencem a uma subsidiária chinesa.

No entanto, a produção em massa é também um desafio. Primeiro, os locais de produção necessitam de ter um ambiente ultra-seco, sem qualquer presença de humidade. Segundo, os métodos de produção atuais não estão nada adequados à produção em massa.

As células das baterias de estado sólido são hoje feitas em compactas cabinas transparentes chamadas de… porta-luvas. Os trabalhadores acedem a essas mesmas cabinas através de aberturas seladas que apenas permitem usar luvas de borracha. O processo é lento, incómodo e nada adaptado à produção em massa.

TENS DE VER: Há matéria-prima suficiente para fazer baterias para tantos elétricos?

O que teremos em 2025?

Keiji Kaita diz que, de momento, está tudo encaminhado para que em 2025 vejamos o primeiro elétrico da Toyota com baterias de estado sólido, ainda que a sua produção vá ser limitada.

Tendo em conta que, nessa altura, não haverá produção em massa das baterias de estado sólido, o custo das mesmas será superior ao das baterias de iões de lítio nesses primeiros anos. De acordo com Kaita, o custo terá de descer até aos 100 dólares (aprox. 85 euros) por kW/h para conseguirem competir em custo com os automóveis de combustão interna.