Peran dan Tantangan Teknologi Baterai dalam Mendorong Inovasi Mobil Listrik

JAYAKARTA NEWS – Mobil listrik adalah kendaraan yang menggunakan motor listrik sebagai penggerak utama, dan mengandalkan baterai sebagai sumber energinya. Mobil listrik memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan dengan mobil konvensional yang menggunakan mesin pembakaran dalam, seperti lebih hemat energi, lebih ramah lingkungan, lebih tenang, dan lebih mudah dirawat. Namun, mobil listrik juga memiliki tantangan yang harus diatasi, salah satunya adalah teknologi baterai yang masih berkembang.

Baterai adalah komponen kunci yang menentukan performa, jangkauan, dan biaya mobil listrik. Baterai harus mampu menyimpan energi listrik yang cukup untuk menggerakkan mobil dalam jarak yang diinginkan, serta dapat diisi ulang dengan cepat dan aman. Baterai juga harus memiliki umur pakai yang panjang, tahan terhadap suhu dan kondisi lingkungan yang berubah-ubah, dan tidak mudah terbakar atau meledak. Oleh karena itu, perkembangan teknologi baterai sangat penting bagi perkembangan mobil listrik.

Sejarah Teknologi Baterai Mobil Listrik

Teknologi baterai mobil listrik telah mengalami evolusi sejak awal munculnya mobil listrik pada akhir abad ke-19. Berikut adalah beberapa jenis baterai yang pernah atau sedang digunakan pada mobil listrik, beserta karakteristik dan contoh mobil yang menggunakannya:

•Baterai timbal-asam: Ini adalah jenis baterai yang paling tua dan paling sederhana, yang ditemukan oleh Gaston Planté pada tahun 1859. Baterai ini terdiri dari dua elektroda, yaitu timbal dan timbal dioksida, yang direndam dalam larutan asam sulfat.

Baterai ini memiliki keunggulan dalam hal biaya, ketersediaan, dan keandalan, tetapi memiliki kelemahan dalam hal berat, ukuran, kapasitas, efisiensi, dan daya tahan. Banyak digunakan pada mobil listrik pada awal abad ke-20, seperti Baker Electric, Detroit Electric, dan Columbia Electric. Baterai ini juga masih digunakan pada mobil listrik modern sebagai baterai starter atau baterai cadangan, seperti Toyota Prius, Honda Insight, dan Ford Escape Hybrid.

•Baterai nikel-kadmium: Ini adalah jenis baterai yang ditemukan oleh Waldemar Jungner pada tahun 1899, yang menggunakan nikel oksida hidroksida dan kadmium sebagai elektroda, dan kalium hidroksida sebagai elektrolit.

Baterai ini memiliki keunggulan dalam hal daya tahan, siklus pengisian, dan ketahanan terhadap suhu ekstrem, tetapi memiliki kelemahan dalam hal berat, ukuran, kapasitas, efisiensi, dan dampak lingkungan.

Mulai digunakan pada mobil listrik pada pertengahan abad ke-20, seperti Citroën Berlingo Electrique, Peugeot 106 Electric, dan Renault Clio Electrique. Baterai ini juga digunakan pada mobil listrik modern sebagai baterai cadangan, seperti Toyota RAV4 EV dan Honda EV Plus.

Baterai nikel-logam hidrida: Ini adalah jenis baterai yang ditemukan oleh Stanford Ovshinsky pada tahun 1967, yang menggunakan nikel oksida hidroksida dan logam hidrida (seperti lantanum, serium, atau neodimium) sebagai elektroda, dan kalium hidroksida sebagai elektrolit.

Baterai ini memiliki keunggulan dalam hal kapasitas, efisiensi, dan dampak lingkungan, tetapi memiliki kelemahan dalam hal berat, ukuran, biaya, dan efek memori. Baterai ini mulai digunakan pada mobil listrik pada akhir abad ke-20, seperti GM EV1, Toyota RAV4 EV, dan Honda Insight. Baterai ini juga masih digunakan pada mobil listrik modern sebagai baterai utama atau baterai cadangan, seperti Toyota Prius, Honda Civic Hybrid, dan Ford Escape Hybrid.

•Baterai ion litium: Ini adalah jenis baterai yang ditemukan oleh John Goodenough, Rachid Yazami, dan Akira Yoshino pada tahun 1980-an, yang menggunakan senyawa litium sebagai elektroda, dan garam litium sebagai elektrolit. Baterai ini memiliki keunggulan dalam hal berat, ukuran, kapasitas, efisiensi, dan umur pakai, tetapi memiliki kelemahan dalam hal biaya, keamanan, dan ketahanan terhadap suhu ekstrem.

Baterai ini mulai digunakan pada mobil listrik pada awal abad ke-21, seperti Tesla Model S, Nissan Leaf, dan Chevrolet Volt. Baterai ini juga menjadi jenis baterai yang paling banyak digunakan pada mobil listrik modern, baik sebagai baterai utama maupun baterai cadangan. Baterai ini memiliki beberapa varian, seperti nikel mangan kobalt (NMC), nikel kobalt aluminium (NCA), litium besi fosfat (LFP), dan litium titanat (LTO), yang memiliki karakteristik yang berbeda-beda.

•Baterai solid-state: Ini adalah jenis baterai yang sedang dikembangkan oleh para peneliti dan produsen mobil, yang menggunakan elektrolit padat, seperti polimer, keramik, atau kaca, sebagai pengganti elektrolit cair. Baterai ini diharapkan memiliki keunggulan dalam hal kapasitas, pengisian, keamanan, dan umur pakai, tetapi masih memiliki tantangan dalam hal biaya, produksi, dan kinerja.

Baterai ini belum digunakan secara komersial pada mobil listrik, tetapi beberapa produsen mobil, seperti Toyota, Volkswagen, dan Hyundai, telah mengumumkan rencana untuk meluncurkan mobil listrik dengan baterai solid-state dalam beberapa tahun mendatang.

•Baterai ultrakapasitor: Ini adalah jenis baterai yang menggunakan dua elektroda yang terbuat dari karbon aktif atau grafit, dan elektrolit cair atau padat, yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik dengan cepat.

Baterai ini memiliki keunggulan dalam hal pengisian, daya tahan, dan ketahanan terhadap suhu ekstrem, tetapi memiliki kelemahan dalam hal kapasitas, efisiensi, dan biaya. Baterai ini belum digunakan secara luas pada mobil listrik, tetapi beberapa produsen mobil, seperti Lamborghini, Tesla, dan NIO, telah mengeksplorasi penggunaan baterai ultrakapasitor sebagai baterai tambahan atau alternatif.

Kesimpulan

Mobil listrik adalah kendaraan yang memiliki potensi besar untuk menggantikan mobil konvensional di masa depan, karena memiliki berbagai manfaat bagi lingkungan dan masyarakat. Namun, mobil listrik juga memiliki tantangan yang harus diatasi, salah satunya adalah teknologi baterai yang masih berkembang. Teknologi baterai mobil listrik telah mengalami evolusi sejak awal munculnya mobil listrik, dari baterai timbal-asam hingga baterai solid-state. Setiap jenis baterai memiliki keunggulan dan kelemahan masing-masing, serta contoh mobil yang menggunakannya. Perkembangan teknologi baterai sangat penting bagi perkembangan mobil listrik, karena menentukan performa, jangkauan, dan biaya mobil listrik. (Heri)