Mercedes-Benz engineers uit zowel het personenwagen- als racewagenteam werkten samen met de celengineers van Factorial aan een geheel nieuw testprogramma voor solid-state accu’s. Het team heeft de eerste personenwagen op de weg gebracht die wordt aangedreven door een lithium-metaal solid-state accu. Mercedes-AMG High Performance Powertrains (HPP), een volle dochteronderneming van Mercedes-Benz Group gespecialiseerd in toonaangevende Formule 1-technologieën, en het Mercedes-Benz competencecenter voor accusystemen hebben hiervoor een volledig nieuw en innovatief accusysteem ontworpen en ontwikkeld. HPP is niet alleen bekwaam op het circuit, maar weet ook F1-technologieën en knowhow snel over te brengen naar high-performance automotive projecten.

Het prototype van de solid-state accu werd eind 2024 na intensieve tests op verschillende testbanken geïntegreerd in een EQS. De volledig elektrische auto van Mercedes-Benz werd licht aangepast om plaats te bieden aan de solid-state accu en uitgerust met alle benodigde accessoires om hem te laten werken. De eerste laboratoriumtests van voertuigen werden eind 2024 in Stuttgart uitgevoerd ter voorbereiding op de wegtests die in februari 2025 van start zijn gegaan.

“De ontwikkeling van een solid-state accu op automotive schaal onderstreept onze toewijding aan innovatie en duurzaamheid. We zijn daarom verheugd om aan te kondigen dat we zijn begonnen met tests op de openbare weg met een prototypevoertuig dat is uitgerust met deze geavanceerde technologie. Dit zal ons belangrijke inzichten verschaffen voor een mogelijke serie-integratie van deze state-of-the-art accutechnologie.”

Markus Schäfer, lid van de raad van bestuur van Mercedes‑Benz Group AG. Chief Technology Office Ontwikkeling & Inkoop

De technologie

Solid-state accu’s zijn een veelbelovende technologie in de wereld van elektromobiliteit. Ze gebruiken een vaste elektrolyt in plaats van een vloeibare, wat de veiligheid van de cellen verbetert en het gebruik van nieuwe anodes zoals lithium-metaal mogelijk maakt. Deze presteren aanzienlijk beter dan conventionele lithium-ion-cellen. In combinatie met een lithium-metaal-anode maken ze ook een hogere energiedichtheid mogelijk. De solid-state technologie heeft het potentieel om de gravimetrische energiedichtheid voor voertuigaccu op celniveau te verhogen tot 450 Wh/kg waardoor de actieradius groter wordt. De gravimetrische energiedichtheid verwijst naar de hoeveelheid energie die per massa-eenheid in een accucel is opgeslagen. Deze metriek is cruciaal voor het evalueren van de efficiëntie en prestaties van accucellen, met name in toepassingen waarbij gewicht een kritische factor is, zoals in elektroauto’s. Solid-state accutechnologie vermindert het accugewicht en verbetert de celveiligheid.

“De eerste partij zijn die lithium-metaal solid-state accu’s succesvol integreert in een productievoertuigplatform is een historische mijlpaal in elektromobiliteit. Deze doorbraak toont aan dat solid-state accutechnologie ook buiten het laboratorium kan werken en is uitgegroeid tot een echte toepassing, waarmee een nieuwe maatstaf is gecreëerd voor de hele auto-industrie. Onze samenwerking met Mercedes-Benz bewijst dat de toekomst van elektroauto’s niet alleen een visie is, maar een realiteit die we vandaag al waarmaken.”

Siyu Huang, CEO en medeoprichter van Factorial Energy

Het Mercedes-Benz competencecenter voor accusystemen ontwikkelde samen met de autosportexperts van HPP een prototype van een solid-state accu met cellen van Factorial die in een auto kan worden geïntegreerd voor tests op de openbare weg. De solid-state accu van Mercedes-Benz beschikt over een innovatieve zwevende celdrager, waarvoor al patent is verleend. Wanneer de accu wordt geladen, zetten de materialen uit en wanneer deze wordt ontladen, krimpen ze. De volumeverandering in solid-state cellen heeft betrekking op de uitzetting en krimp van de materialen in de accu tijdens het laden en ontladen. Om de cellen tijdens deze volumeveranderingen te ondersteunen, is de Mercedes-Benz solid-state accu uitgerust met pneumatische actuatoren die reageren op de celvolumeverandering tijdens het laden en ontladen. Dit heeft invloed op de prestaties en levensduur van de accu.

De solid-state accu in de EQS-testauto zorgt voor een tot 25 procent grotere actieradius in vergelijking met een overeenkomstige standaard EQS-accu met hetzelfde accugewicht en dezelfde accugrootte. Verdere gewichts- en energiebesparingen worden bereikt door passieve accukoeling. Het ontwikkelingsvoertuig heeft naar verwachting een actieradius van meer dan 1.000 km. Ter vergelijking: met een accucapaciteit van 118 kWh biedt de huidige EQS 450+ (energieverbruik gecombineerd: 19,9-16,3 kWh/100 km | CO₂-emissie gecombineerd: 0 g/km | CO₂-klasse: A)¹ al een actieradius van meer dan 800 km.

Mercedes-Benz gaat in de komende maanden de solid-state accu en de algehele prestaties ervan verder testen in een elektroauto met uitgebreide laboratorium- en wegtests.

Mercedes-Benz bundelde in 2021 de krachten met Factorial om een ​​nieuwe generatie accutechnologie te ontwikkelen. In de zomer van 2024 leverde Factorial lithium-metaal solid-state accucellen op basis van het gepatenteerde FEST® (Factorial Electrolyte System Technology) solid-state platform aan Mercedes-Benz. Dit was de eerste levering van een B-monster lithium-metaal solid-state accu aan een wereldwijde OEM ooit.

Over Mercedes AMG High Performance Powertrains Ltd.

Mercedes-AMG High Performance Powertrains is gevestigd in Brixworth, Northamptonshire. Het zeer getalenteerde en ambitieuze team van meer dan 1.000 mensen is verantwoordelijk voor het design, de productie, het testen van en het racen met Formule 1-motoren en behaalt grote successen met zijn partnerteam Mercedes-AMG F1 en met klantenteams. Het baanbrekende Advanced Technologies Team brengt F1-technologieën en F1-knowhow over naar high performance automotive projecten en producten zoals de Mercedes AMG ONE (energieverbruik gecombineerd gewogen: 47,5 kWh/100 km plus 11 l/100 km | brandstofverbruik gecombineerd bij ontladen accu: 15,8 l/100 km | CO₂-emissie gecombineerd gewogen: 250 g/km | CO₂-klasse gecombineerd gewogen: G | CO₂-klasse ontladen accu: G) en de Mercedes-Benz Vision EQXX. De geschiedenis van de onderneming gaat terug tot 1984 met de oprichting van Ilmor Engineering. Het team in Brixworth Northamptonshire is sinds 1995 verantwoordelijk voor het design en de ontwikkeling van elke Formule 1-motor die het Mercedes-Benz logo draagt. In 2002 werd de onderneming omgedoopt tot Mercedes-Ilmor Ltd, en in 2005 werd het een volle dochteronderneming van Mercedes-Benz Group AG (destijds Daimler AG), opererend onder de naam Mercedes-Benz High Performance Engines – later onder de naam High Performance Powertrains.

Over Factorial Inc.

Factorial, opgericht en gevestigd in de Verenigde Staten, loopt voorop in solid-state accutechnologie en ontwikkelt oplossingen die een grotere actieradius per acculading, meer veiligheid en kostenefficiëntie bieden dan conventionele lithium-ion-accu’s. De eigen, gepatenteerde solid-state platforms FEST® (Factorial Electrolyte System Technology) en SolsticeTM van de onderneming maken gebruik van elektrolytinnovaties die veilige en betrouwbare celprestaties mogelijk maken met kathode- en anodematerialen met een hoge capaciteit. De FEST® solid-state accu’s van Factorial zijn ontworpen om naadloos geïntegreerd te worden in bestaande productieprocessen, wat schaalbaarheid en efficiëntie garandeert. De onderneming heeft gezamenlijke ontwikkelingsovereenkomsten gesloten met toonaangevende internationale autofabrikanten, waaronder Mercedes-Benz. Ga voor meer informatie naar www.factorialenergy.com