Skip to content
 

Вечное обещание твердотельных аккумуляторов

Автопроизводители хотят иметь жизнеспособные твердотельные аккумуляторы, и хотя некоторые из них более совершенны, чем другие, аккумуляторные батареи для автомобилей, они все еще далеки от совершенства.

Они легче, с большей плотностью энергии, большим диапазоном, более низкой стоимостью и более быстрым временем перезарядки. Но твердотельные аккумуляторные батареи для автомобилей еще далеко не готовы.

Корпорации Volkswagen, Toyota, General Motors, Hyundai и Ford — все они вносят большие инвестиции в разработку твердотельных аккумуляторных технологий.

В чем смысл? Во-первых, давайте определимся с нашими терминами. Твердотельные батареи имеют огромные перспективы. Они работают без использования жидкого электролита, который делает обычные литий-ионные батареи тяжелыми, а также опасными при высоких температурах. Эти батареи могут быть легче, с большей длительностью работы, более низкой стоимостью и более быстрым временем перезарядки. Компании в основном работают над ними на клеточном уровне — аккумуляторы для автомобилей еще далеко не готовы.

Компания QuantumScape, калифорнийский филиал из Стэнфордского университета, который имеет совместное предприятие с Volkswagen Group (которое инвестировала более 300 млн. долларов), действительно делает большие шаги в направлении разработки твердотельных аккумуляторов. Компания заявила, что она создает огнестойкие испытательные батареи, которые продолжают функционировать после 1100 циклов, сохраняя по меньшей мере 80% своей емкости. «Это соответствует работе на протяжении более чем 500 000 километров», — говорится в сообщении компании в Твиттере.

По словам представителя еще одной компании Seeking Alpha, «создать твердотельную батарею, которая будет функционировать при скоростях и температурах, необходимых для реальных приложений, трудно-очень, очень трудно. На самом деле так трудно, что никто этого не делал».

Очевидно, что автомобильные компании хотели бы иметь жизнеспособные твердотельные батареи, и некоторые из них, как сообщается, продвинулись дальше, чем другие. В декабре сообщалось, что Toyota может стать первой компанией, которая продаст электромобиль, оснащенный твердотельным аккумулятором, в начале 2020-х годов. Крупнейший в мире автопроизводитель представит прототип в 2021-2022 годах.

Toyota подтвердила свои планы на создание твердотельных аккумуляторов, но была немного более осторожна в отношении графика. «Батареи нового поколения, такие как твердотельные и металло-воздушные батареи, безопаснее и демонстрируют большую производительность, чем литий-ионные батареи. В настоящее время компания работает над исследованиями и разработками, в том числе над технологией производства твердотельных аккумуляторов, и Тойоте удалось добиться создания сверхмалых аккумуляторов для вождения электромобилей».

Американский производитель General Motors также работает над созданием твердотельных батарей, но не конкретизирует свои исследования. GM рассчитывает создать элементы, которые будут стоить на 60% меньше, чем сегодняшние батареи, с удвоенной плотностью энергии.

У Ford и Hyundai есть инвестиции в компанию Solid Power, основанную на Колорадо. Генеральный директор Solid Power Дуг Кэмпбелл сказал, что его компания надеется получить очень хорошие результаты от создания 22-слойных сульфидных ячеек без жидкости. «Мы надеемся увидеть коммерчески жизнеспособное производство, то есть батареи в автомобиле, около 2026 года», — сказал он, заявив также, что энергия от такой батареи имеет более высокую плотность энергии, которые имеют в настоящее время литий-ионные батареи, и может превысить 400 ватт-часов на килограмм к 2022 году. Компания заявила, что ее «секретный соус» — это порошок сульфидного электролита, который она производит на своем заводе в Луисвилле, штат Колорадо.

Аналитики сходятся во мнении о вероятных препятствиях. «Твердотельные элементы обладают огромными перспективами и потенциалом для решения ряда проблем, таких как стабильность при быстрой зарядке.

Одной из проблемных работоспособных твердотельных аккумуляторов является то, что при использовании литий-металлических анодов образуются небольшие кристаллические ветвеобразные шипы, называемые дендритами, что приводит к сокращению срока элементов и проблем безопасности.

Рам Чандрасекаран, главный аналитик по вопросам транспорта и мобильности Wood Mackenzie, заявил, что возможно, автопроизводители смогут внедрить твердотельные батареи в автомобили к концу 2020-х годов, но сначала это может быть демонстрационные технологии, а это еще не совсем жизнеспособное рыночное предложение. «Твердотельные батареи все равно будут намного дороже обычных литий-ионных аккумуляторов. Им потребуется немного больше времени, чтобы они стали доступными и стали использоваться в автомобилях массового потребления».

Чтобы приобрести насосы для перекачки масла по умеренной цене, достаточно перейти на сайт «Все для АЗС», где реализуется техника, позволяющая обезопасить и ускорить  манипуляции с ГСМ.

Написать отзыв

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.