Нашумівші твердотільні акумулятори можуть померти не народившись? Тепер будуть напів-твердотілі?

ПАРИЖ, Франція. Поштовх до комерціалізації твердотільних акумуляторів для електромобілів (EV) триває, але аналітики кажуть, що автомобільні гіганти можуть бути на порозі зміни курсу на інші типи.

Твердотільні акумулятори вже давно називають «святим Граалем» екологічного водіння. Як випливає з назви, твердотільні батареї містять твердий електроліт, виготовлений із таких матеріалів, як кераміка. Це відрізняє їх від звичайних літій-іонних батарей, які містять рідкий електроліт.

Ця технологія нового покоління теоретично містить більше енергії на кожну одиницю об’єму, ніж літій-іонні батареї. Прихильники кажуть, що він пропонує безпечніші, дешевші та потужніші батареї для електромобілів (EV), а також швидший час зарядки.

Автовиробники інвестували мільярди доларів у дослідження твердотільних акумуляторів і об’єдналися з розробниками для виробництва власних версій для масового виробництва.

Японська Toyota, наприклад, заявила, що має на меті запустити масове виробництво твердотільних акумуляторів між 2027 і 2028 роками. Автовиробник заявив, що нещодавній прорив у його прагненні покращити довговічність своєї технології означає, що батарея, як очікується, запропонує запас ходу в 1000 кілометрів і час зарядки всього 10 хвилин.

У квітні японська Nissan заявила, що планує випустити твердотільні батареї для електромобілів до початку 2029 року, тоді як німецька Mercedes-Benz Group і американський акумуляторний стартап Factorial заявили у вересні, що вони разом працюють над твердотільною батареєю, яка буде готова до виробництва до кінця десятиліття. Factorial також має угоди про спільну розробку з автовиробниками, включаючи Stellantis, Hyundai і Kia.

Середній запас ходу для електромобілів у США становить майже 483 кілометри на одному заряді, згідно з даними Фонду захисту навколишнього середовища, тоді як час, необхідний для зарядки електромобіля з живленням від акумулятора, може тривати від 20 хвилин до кількох годин, залежно на автомобіль і швидкість зарядної точки.

Макс Рейд, аналітик Wood Mackenzie, сказав, що твердотільні батареї знаходяться на початку довгого шляху до комерціалізації.

«Очевидно, що результати виглядають дуже багатообіцяючими — набагато безпечніше, набагато більша щільність енергії і, зокрема, швидкість заряджання, що, на нашу думку, є, мабуть, однією з головних переваг твердотільного акумулятора», — сказав Рейд.

Проте, незважаючи на зростаючий ажіотаж щодо потенційного випуску твердотільних акумуляторів, аналітики залишаються скептичними щодо того, коли вони справді вийдуть на ринок.

Напівтвердотільні батареї

Одним із головних недоліків твердотільних акумуляторів, за словами Ріда Вуда Маккензі, є розбухання акумулятора під час заряджання та, зрештою, погіршення якості елемента після тривалого заряджання.

«П’ять років тому, якби ми говорили про це, я була б у такому захваті від твердотільних акумуляторів», — сказала старший директор з ланцюгів постачання транспортних засобів і електронної мобільності в групі кампанії Transport & Environment. Автосалон Юлія Полісканова.

«Але якимось чином у цьому просторі між пілотами та комерціалізацією сьогодні є певний бар’єр, якась блокада, тому що щоразу, коли я розмовляю з керівниками автомобільних компаній на конференціях щодо акумуляторів, я постійно чую ту саму відповідь: «На треба ще п’ять-сім років».

«Якщо ви подивитеся на поточну технологію, літій-іонні батареї, вони дуже вдосконалюються. Поступове вдосконалення більш дешевої технології виявилося настільки вдалим, що, можливо, вже не так привабливо приділяти всю цю увагу твердотільному пристрою», – додала Полісканова.

Однак може бути інший варіант: напівтвердотільні батареї. Ці елементи використовують гібридну конструкцію твердого та рідкого електроліту, і деякі аналітики кажуть, що вони можуть служити мостом між двома типами батарей.

Напівтверді батареї вже були комерціалізовані «в досить значній мірі» в Китаї, сказав Рід, «і насправді, я вважаю, що це компромісна технологія, яка фактично позбавить потреби в повному твердому тілі.»

«Враховуючи зниження попиту на електромобілів на Заході та ці проблеми з твердотільними двигунами, ви можете побачити деякі негативні новини, або не надто позитивні новини щодо повністю твердотільних двигунів і фактично трохи повороту до напівтвердотільних, можливо кращою перехідною технологією для того, що потрібно цьому десятиріччю», — сказав Рейд.

Розробкою напівтвердотільних акумуляторів керують переважно китайські компанії, зокрема CATL, один із найбільших у світі виробників акумуляторів, а також WeLion, Qingtao Energy і Ganfeng Lithium.

Китайський виробник електромобілів Nio вже випустив напівтвердотільні батареї ємністю 150 кіловат-годин для своїх електромобілів із запасом ходу до 1000 кілометрів. Окремо Ganfeng LiEnergy, дочірня компанія Ganfeng Lithium, виробляє напівтвердотільні батареї для електромобілів із запасом ходу 530 кілометрів.

Літієві батареї «ще є куди рости»

Ми бачимо прогрес у напівтвердотільних батареях у Китаї, «оскільки той, хто розуміє, як робити батареї, завжди буде робити наступний» зауважила Юлія Поліскова.

«Я вважаю, що набагато більше уваги та комерціалізації приділяють дешевшим інноваціям на відміну від твердотільних. Мабуть, це тому, що в просторі автомобіля продуктивність вже достатньо хороша. Так, ми можемо говорити про вантажівки та літаки, але в транспортному просторі від 600 до 800 кілометрів цілком нормально. Досить", - додала вона.

Не всі впевнені в неминучому переході на напівтверді акумулятори — або в ажіотажі щодо масового впровадження твердотільних акумуляторів у найближчі кілька років.

«Реальність така, що наразі, коли ми дивимося на космічний простір електромобілів, літієві батареї є все ще кращим шляхом», — сказав Майкл Відмер, керівник відділу досліджень металів у Global Research Bank of America, в інтерв’ю «Squawk» CNBC. Box Europe» 9 жовт.

«Це головна опора, і, ймовірно, вона залишиться такою протягом наступних п’яти-десяти років», – додав він.