Сегодня 18 июля 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → аккумулятор
Быстрый переход

Tesla может отказаться от идеи масштабирования производства аккумуляторов типа 4680 к концу года

В 2020 году Илон Маск (Elon Musk) посвятил рассказу о прогрессивных аккумуляторных ячейках 4680 целую презентацию, пообещав в тот момент наладить их массовое производство до конца 2023 года. Такие ячейки выпускаются компанией небольшими партиями, но если технологические проблемы не будут решены до конца текущего года, Tesla может отказаться от дальнейшей экспансии производства.

 Источник изображения: Tesla

Источник изображения: Tesla

Строго говоря, первоначально Tesla рассчитывала наладить массовый выпуск аккумуляторных ячеек 4680 в США к концу 2022 года. Сейчас они выпускаются небольшими партиями в Техасе, но в 2023 году компания была вынуждена отказаться от идеи их производства на своём предприятии в Берлине. Как отмечалось ранее, у Tesla возникли проблемы с производством анодов для таких батарей «сухим» методом, который обещал заметно снизить себестоимость продукции и сделать её более экологичной. В июне 2023 года Tesla заявила, что ей удалось в общей сложности выпустить 10 млн ячеек типоразмера 4680. Впрочем, от целевых количеств это всё равно очень далеко, хотя в этом году представители Tesla не раз подчёркивали, что производство электрических пикапов Cybertruck не ограничивается доступностью тяговых батарей на основе ячеек типа 4680.

В любом случае, издание The Information со ссылкой на близкие к Tesla источники на этой неделе сообщило, что Илон Маск поставил перед специалистами компании задачу наладить выпуск аккумуляторных ячеек типа 4680 в значительно больших количествах к концу текущего года. Если этого сделать не удастся, Tesla вообще может отказаться от их производства собственными силами. В настоящее время ячейками такого типа оснащаются не только пикапы Cybertruck, но и собираемые в Техасе кроссоверы Model Y. Изначально Tesla планировала применять ячейки 4680 и при производстве грузовиков Semi, но сейчас они обходятся без них, да и выпускаются пока буквально в единичных экземплярах.

Получать ячейки типоразмера 4680 компания может и от своих партнёров вроде Panasonic, так что даже в случае отказа от самостоятельного их выпуска на предприятии в Техасе ничего катастрофического с точки зрения способности компании производить пикапы Cybertruck не произойдёт. По данным осведомлённых источников, проблему для Tesla представляет переход на «сухой» метод изготовления катодов. В случае с анодом он уже освоен, но с точки зрения себестоимости продукции важнее освоить аналогичный метод изготовления катодов, и пока решить соответствующую проблему не получается. Данную технологию Tesla унаследовала от купленной ею компании Maxwell Technology, но с её внедрением в условиях массового производства до сих пор возникают проблемы. По данным The Information, часть аккумуляторных ячеек типа 4680 способна внезапно выходить из строя во время эксплуатации.

Методы современной биологии помогли увеличить дальность полёта электрических самолётов в четыре раза

Говорят, что сегодня большинство грантов получают междисциплинарные исследования. Смешение всегда обещает что-то удивительное, чего нельзя достичь в отдельно взятой области науки. Учёные из США наглядно доказали это утверждение, применив методы современной аналитической биологии для анализа характеристик литиевых аккумуляторов. Они уверяют, что благодаря новой работе электрические самолёты смогут увеличить дальность полёта в четыре раза.

 Источник изображения: And Battery Aero

Источник изображения: And Battery Aero

В современной молекулярной биологии много разных -омик: геномика, протеомика, метаболомика и так далее. Общее у всех разделов то, что они рассматривают проблемы в комплексе или совокупности множества, казалось бы, не связанных с основными исследованиями направлений. Например, исследователи веками изучали строение живых клеток, и только в последние десятилетия сообразили, что это надо делать в совокупности с внеклеточным анализом сопутствующих жизни клеток процессов.

Тот же принцип исследователи из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли и Мичиганского университета использовали для анализа элементов литиевых аккумуляторов. Батарея рассматривалась как совокупность процессов на аноде, катоде и в электролите. От самолётных тяговых батарей учёные хотят плохо сочетаемых характеристик: пиковой отдачи в режимах взлёта и посадки, а также стабильной отдачи мощности в крейсерском режиме полёта. Найти в этой схеме баланс означает добиться оптимальных условий работы аккумуляторов, а это может помочь увеличить дальность перелётов.

«Биологический» подход для анализа химического и физического состояния электродов и электролита позволил получить более полное представление о протекании сложных реакций на аноде, катоде и в электролитах. Учёные выяснили, что неспособность литиевых батарей обеспечивать высокую мощность в течение длительного периода времени была проблемой катода, а не анода. В ходе экспериментов стало ясно, что при смешивании определенных солей с электролитом они образовывали защитное покрытие вокруг катода, делая его устойчивым к разрушению и улучшая его характеристики.

Так, созданный исследователями новый электролит оказался очень и очень перспективным. Созданные на его основе экспериментальные аккумуляторы обеспечили настолько высокую плотность запасания энергии в сочетании со стабильно отдаваемой мощностью, что смогли бы обеспечить самолётам на электрической тяге полёт на четыре раза большую дальность, чем современные батареи.

В настоящее время команда работает над созданием аккумулятора емкостью 100 кВт·ч для проведения испытательного полета электрического самолета вертикального взлета и посадки (eVTOL) уже в 2025 году, что выглядит завораживающей перспективой для нового вида транспорта.

Китайские учёные нашли способ на порядок снизить цену твердотельных аккумуляторов

Перспективные твердотельные литиевые аккумуляторы хороши всем, кроме ожидаемой стоимости. По крайней мере, в первые годы после начала их массового производства. Одним из самых дорогих в новых батареях обещает стать электролит на основе сульфида лития, стоимость которого может достигать $200 за килограмм. Новый созданный в Китае электролит LPSO стоит всего $14,42 за килограмм и не содержит дорогостоящих сульфидов, хотя не уступает в характеристиках аналогам.

 Перспективные аккумуляторы в представлении художника. Источник изображений: ETH Zurich

Перспективные аккумуляторы в представлении художника. Источник изображений: ETH Zurich

Многолетние исследования учёных во всём мире показали, что для твердотельных аккумуляторов в качестве основы для твёрдого электролита лучше всего подходят соединения на основе сульфидов, оксидов и хлоридов. Причём сульфиды лидирую по совокупности наиболее желательных характеристик в составе аккумуляторов. Проблема в том, что за основу при изготовлении сульфидных электролитов берётся достаточно дорогой сульфид лития (Li2S). В результате 1 кг электролита на основе этого соединения стоит более $195, тогда как для коммерчески выгодного производства аккумуляторов цена электролита не должна превышать $50 за 1 кг.

Учёные из Университета науки и технологий Китая (USTC) смогли синтезировать сульфидный электролит, не прибегая к помощи сульфида лития, что соответствует более чем 90-процентному снижению стоимости этого компонента аккумуляторов. По мнению исследователей, это способно революционизировать отрасль производства аккумуляторов и электромобилей, обещая привести к появлению недорогих, ёмких, высокоплотных и безопасных источников автономного питания. По крайней мере, в лаборатории опытный экземпляр аккумулятора при комнатной температуре стабильно проработал свыше 4200 часов.

Просчёты в планировании привели производителя аккумуляторов SK On к весьма шаткому финансовому положению

По итогам первых четырёх месяцев текущего года южнокорейская SK On могла претендовать только на пятое место на мировом рынке тяговых батарей для электротранспорта, причём в спину ей дышала японская Panasonic. Высокая степень зависимости от западных автопроизводителей, по некоторым оценкам, в условиях замедления роста спроса на электромобили, создала для SK On серьёзные проблемы.

 Источник изображения: SK On

Источник изображения: SK On

Речь, прежде всего, идёт о сохранении убытков на протяжении десяти последовательных кварталов с момента обретения SK On относительной самостоятельности, как поясняет Financial Times. Долговые обязательства компании за это время увеличились более чем в пять раз и превысили $10 млрд. На прошлой неделе, как отмечает источник, глава SK On Ли Сок Хи (Lee Seok-hee) обратился к сотрудникам компании с заявлениями о необходимости сократить затраты и всячески мобилизоваться для улучшения финансового положения этого производителя батарей, которое с каждым месяцем становится всё более незавидным.

«Нас прижали к стенке. Нам нужно выбираться сообща», — буквально заявил генеральный директор SK On в обращении к сотрудникам компании. Руководство также обсуждает ряд более радикальных мер по спасению убыточного бизнеса. Например, один из планов подразумевает слияние материнской компании SK Innovation с родственной энергетической компанией SK E&S, которая занимается поставками сжиженного природного газа и отличается высокой прибыльностью. Под крылом энергетического бизнеса будет проще спрятать от инвесторов убытки на аккумуляторном направлении. Этот план реструктуризации будет вынесен на обсуждение совета директоров SK в текущем месяце.

Проблема заключается в том, что на многих рынках SK On выступала в роли догоняющего, а потому довольно просто соглашалась поставлять свою продукцию по низким ценам. При этом она сильно зависит от западных автопроизводителей, которые втянули SK On в экспансию производства на своей территории, но не смогли в дальнейшем обеспечить адекватные объёмы закупок продукции. Так, в США компания была вынуждена отправить сотрудников предприятия в Джорджии в административные отпуска, а также задержать начало строительства второго предприятия в Кентукки. Главным клиентом SK On в США является Ford Motor.

Конкурирующая General Motors до прошлого года утверждала, что рассчитывает по итогам 2025 года реализовать 1 млн электромобилей. Однако, по итогам второго квартала текущего года она продала всего 21 930 электромобилей. Очевидно, что за оставшиеся до целевого рубежа полтора года она не сможет кратно нарастить продажи. Под эти задачи пыталась инвестировать в локализацию производства тяговых батарей и компания SK On, но вряд ли эти затраты можно будет оправдать в полной мере в ближайшее время. Западные автопроизводители просто не смогли наладить массовый выпуск достаточно доступных электромобилей, как отмечают аналитики UBS, поэтому и потребность рынка в тяговых батареях оказалась переоценённой. Остаётся лишь надеяться, что усилия материнского холдинга SK Group по спасению аккумуляторного бизнеса оправдают себя.

Учёные сделали литийметаллические аккумуляторы дружелюбнее к окружающей среде без ухудшения характеристик

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) придумали способ радикально сократить вредное воздействие на природу и человека фтора, который в избытке вносится в жидкие электролиты литийметаллических аккумуляторов. Фтор стабилизирует параметры аккумуляторов и делает их безопаснее, но сохранить здоровье он не поможет. Разработка заметно снизит использование фтора в электролитах и приблизит выход ёмких батарей на рынок.

 Источник изображений: ETH Zurich

Источник изображений: ETH Zurich

Фторированные соединения в электролите способствуют образованию защитного слоя вокруг металлического лития на отрицательном электроде аккумулятора (аноде). «Этот защитный слой можно сравнить с эмалью зуба, — пояснила Мария Лукацкая (Maria Lukatskaya), профессор электрохимических энергетических систем в ETH Zurich. — Это защищает металлический литий от продолжительной реакции с компонентами электролита». Без этого электролит быстро истощился бы в процессе циклов заряда и разряда, а элемент вышел бы из строя. Что хуже всего, отсутствие защитного слоя привело бы в процессе заряда к образованию металлических нитевидных наростов на аноде (дендритов), которые печально известны своей особенностью создавать короткие замыкания в аккумуляторах и приводить к пожарам.

«Вопрос заключался в том, как уменьшить количество добавляемого фтора без ущерба для стабильности защитного слоя», — объясняют учёные. Новый метод группы Лукацкой использует электростатическое притяжение для достижения желаемой цели. Учёные подобрали такие заряженные молекулы-носители, которые стали своего рода переносчиками молекул фтора, доставляя их прямо к аноду. Это привело к тому, что в жидком электролите теперь может быть по весу всего 0,1 % фтора, а это как минимум в 20 раз ниже, чем в предыдущих исследованиях.

 Подвижность заменила насыщенность

Подвижность заменила насыщенность

Преимуществом предложенного метода является то, что для его внедрения в производство не требуется никаких существенных изменений. Меняется только формула электролита. Учёные испытали своё решение на аккумуляторах формфактора «монетка» и готовятся создать прототип аккумулятора формфактора «мешочек», которые знакомы нам, например, по смартфонам. Сделать такие батареи безопаснее для эксплуатации и утилизации — это шаг в правильном направлении.

LG Energy Solution освоит более экологичное и экономичное производство батарей к 2028 году

Конкуренция на рынке тяговых батарей для электромобилей вынуждает производителей не только изобретать новые варианты химического состава аккумуляторных ячеек, но и менять саму технологию производства. Tesla уже давно работает над «сухой» технологией покрытия электродов, но к 2028 году LG Energy Solution надеется внедрить её применение в массовом производстве батарей.

 Источник изображения: LG Energy Solution

Источник изображения: LG Energy Solution

Помимо Tesla, над совершенствованием технологии покрытия электродов работает и Samsung, так что конкуренция в этой сфере возникает весьма острая. Так называемый «мокрый» способ покрытия электродов является более энергозатратным, а также причиняет окружающей среде больше вреда, поэтому за счёт перехода к «сухому» производители рассчитывают снизить затраты на выпуск аккумуляторных ячеек на величину от 17 до 30 %, как поясняет Bloomberg со ссылкой на представителей LG Energy Solution.

Занявший пост технического директора LG Energy Solution в декабре прошлого года Ким Чжэ Ён (Kim Je-Young) в интервью Bloomberg подчеркнул, что среди конкурентов именно эта компания дальше всех продвинулась в коммерциализации технологии сухого покрытия электродов, поскольку разработки в этой сфере начала ещё десять лет назад. Пилотная линия по изготовлению электродов по новой технологии будет запущена LG в четвёртом квартале этого года, а полномасштабное производство должно быть освоено в 2028 году, как считает технический директор компании.

Tesla получила доступ к подобной технологии в 2019 году после приобретения компании Maxwell Technologies. Попытки внедрить её при производстве аккумуляторных ячеек типоразмера 4680 на предприятии в Техасе к особому успеху не привели. По данным Reuters, американский производитель смог внедрить «сухой» метод покрытия только при выпуске анодов, а катоды приходится выпускать по прежней технологии. Химический состав катодов пока не позволяет применить новый метод их покрытия.

«Мокрая» технология предусматривает нанесение химических реагентов в жидком виде на электроды, которые затем высушиваются в печи длиной почти 100 метров при температуре 200 градусов Цельсия. Энергозатраты при изготовлении электродов этим методом достаточно велики, а ещё приходится иметь дело с не самыми безопасными химикатами.

Сухой метод производства электродов не требует использования специальных печей и позволяет более гибко распоряжаться пространством в производственных помещениях. Восстанавливать отработанные химикаты тоже не требуется, как в случае с «мокрым» методом. Volkswagen, которая пытается внедрить такую технологию силами дочерней компании PowerCo, заявляет о способности снизить энергозатраты на выпуск электродов на 30 %, а потребность в производственных площадях сокращается на 50 %.

LG Energy Solution за счёт прорыва в технологии изготовления электродов надеется укрепить свои рыночные позиции, которые пока вынуждена сдавать китайским конкурентам. Если в прошлом году компания занимала 14,6 % мирового рынка тяговых батарей, то в этом её доля сократилась до 12,6 %. По словам технического директора компании, технология сухого покрытия электродов, разрабатываемая LG Energy Solution, может быть применена для выпуска как катодов, так и анодов.

Помимо Tesla, LG, Samsung и Volkswagen соответствующими изысканиями занимаются Panasonic, CATL, EVE Energy и Svolt Energy Technology. Производители оборудования для выпуска электродов тоже не остаются в стороне. Некоторые из них пытаются усовершенствовать «мокрую» технологию нанесения покрытия на электроды. Прогресс в этой сфере позволит сделать тяговые аккумуляторы более доступными без смены их химического состава.

Nyobolt создала аккумулятор для электромобилей с зарядкой до 80 % всего за 5 минут

Компания Nyobolt из Кембриджа разработала компактный и мощный аккумулятор, который способен заряжаться за очень короткий срок. В ходе первой демонстрации инновационный аккумулятор успешно зарядился с 10 до 80 % менее чем за пять минут.

 Источник изображения: Nyobolt

Источник изображения: Nyobolt / bbc.com

По данным издания Interesting Engineering, аккумулятор ёмкостью 35 кВт·ч установил в тесте новый рекорд скорости зарядки, достигнув 80 % всего за 4 минуты и 37 секунд. Таким образом запас хода неназванного спорткара удалось увеличить на 120 миль (около 193 км). Для сравнения, 80 % заряда обеспечивают электромобилям Tesla запас хода около 200 миль (примерно 321 км), но самые мощные зарядные устройства компании требуют 15-20 минут для достижения такого уровня.

 Источник изображения: Nyobolt

Источник изображения: Nyobolt / bbc.com

Технология Nyobolt основана на использовании запатентованных углеродных и металлооксидных анодных материалов нового поколения, а также инновационной конструкции элементов с низким импедансом. Компания также разработала интегрированную силовую электронику и программное обеспечение для оптимизации процесса зарядки.

Важным преимуществом новой батареи является её долговечность. По данным издания Motor 1, Nyobolt провела более 4000 циклов быстрой зарядки, что эквивалентно примерно 600 000 милям реального использования. При этом батарея сохраняет способность заряжаться до 80 % даже после такого солидного количества циклов.

 Источник изображения: Nyobolt

Источник изображения: Nyobolt / bbc.com

Компания планирует начать производство батарей в небольших масштабах уже в этом году с первоначальным объёмом в 1000 единиц. Далее гибкая производственная модель Nyobolt позволит увеличить выпуск вплоть до двух миллионов аккумуляторов в год.

Эксперты отмечают, что внедрение подобных технологий может значительно ускорить переход на электромобили. По оценкам Министерства энергетики Великобритании, эксплуатация электромобилей обходится на 35-75 % дешевле за милю по сравнению с автомобилями на бензине. Кроме того, полный переход на электротранспорт мог бы сократить общие выбросы углерода в стране почти на 12 %.

Несмотря на впечатляющие результаты, разработчики подчёркивают необходимость дальнейших испытаний новинки в различных условиях эксплуатации, включая неблагоприятные погодные условия, для подтверждения её полной функциональности.

Китайская Geely разработала LFP-батареи, на которых электромобили смогут проехать 1 млн км

Пока перспективы появления твердотельных аккумуляторов слишком далеки, китайские производители пытаются усовершенствовать самые распространённые на рынке литийионные тяговые аккумуляторы на основе фосфата железа (LFP). Компания Geely собственными силами разработала семейство тяговых батарей Aegis в коротком исполнении, которые помимо прочих преимуществ, обеспечат ресурс до 1 млн км пробега.

 Источник изображения: Geely, CnEVPost

Источник изображения: Geely, CnEVPost

В свою очередь, как отмечают представители китайского автопроизводителя, это позволит повысить степень доверия потребителей к ресурсу электромобилей и будет способствовать развитию их вторичного рынка. Батареи этого семейства обладают плотностью хранения заряда 192 кВт·ч и расчётную долговечность в районе 3500 циклов. По данным Geely, при среднестатистическом годовом пробеге одного электромобиля, находящегося в частном владении, на уровне 20 000 км, такой батареи хватит на 50 лет эксплуатации. Потеря способности аккумуляторов сохранять заряд при этом будет минимальной.

Geely хоть и сотрудничает с той же CATL, батареи семейства Aegis разрабатывала своими силами. Укороченный корпус позволяет им снизить внутреннее сопротивление и повысить эффективность работы аккумуляторов. Тонкие нанотрубки из углеволокна в составе этих батарей используются для передачи ионов, а специальные покрытия для плёночных изоляторов улучшают проницаемость для ионов лития, позволяя им быстрее перемещаться между электродами в процессе работы батареи. Тем самым повышается скорость зарядки тяговых батарей. В частности, аккумуляторы этой серии способны восстановить заряд с 10 до 80 % за 17 минут против 26 минут у аналогичной батареи с длинным корпусом и традиционным химическим составом.

Кроме того, новые батареи медленнее теряют остаточный заряд на морозе. Например, при температуре минус 30 градусов Цельсия остаточный заряд традиционных аккумуляторов в ходе испытаний упал до 79 процентов, тогда как короткая батарея Aegis сохранила около 90 % остаточного заряда.

На повышение безопасности данных батарей специалистами Geely был направлен целый ряд мер. Была внедрена высокопрочная термоустойчивая диафрагма, а также внедрён дополнительный предохранительный электрод для повышения плотности хранения заряда и защиты от нештатных ситуаций. Поверхность электродов имеет специальное покрытие, которое предотвращает возникновение коротких замыканий при механическом повреждении корпуса батареи. Последний в ходе испытаний подвергался прокалыванию металлическими штырями, боковым ударам и трению о твёрдую поверхность с большой интенсивностью. Батарею нагревали пламенем, выдерживали в солёной воде и переезжали строительной техникой массой 26 тонн, не говоря уже о заморозке при отрицательных температурах. По всей видимости, результатами экстремальных тестов разработчики остались довольны.

Первым батареи нового семейства примерит электрический кроссовер Galaxy E5. Компания Geely также располагает совместными предприятиями с CATL, Farasis Energy и LG Energy Solution, поэтому обогащать собственные компетенции в сфере создания тяговых батарей она может и за счёт этих партнёров.

Apple расширит поддержку неоригинальных дисплеев и аккумуляторов для iPhone

Исторически Apple ревностно оберегала свою экосистему компонентов, усложняя использование неоригинальных комплектующих при ремонте своих электронных устройств. В итоге установка «неродных» компонентов приводила к потере части функциональности. В этом году, как следует из свежей документации Apple, компания расширит поддержку дисплеев и батарей для iPhone производства сторонних поставщиков.

 Источник изображения: Apple

Источник изображения: Apple

Как известно, сама Apple не производит устройства и компоненты, а просто выбирает подрядчиков, которым доверяет соответствующую деятельность. При этом никто не запрещает сторонним производителям предлагать условно совместимые комплектующие для ремонта смартфонов и других устройств Apple. До сих пор замена достаточно уязвимой части iPhone — дисплея, на неоригинальный приводила к потере функции True Tone, которая автоматически подстраивает баланс белого на «родном» дисплее. В этом году, как стало известно из документации Apple по самостоятельному ремонту техники этой марки, компания позволит функции True Tone работать даже при использовании неоригинальных дисплеев после ремонта. По крайней мере, Apple постарается выжать из альтернативных комплектующих максимум возможного в реализации этой функции. Если итоговая настройка не будет удовлетворять пользователя, он сможет отключить функцию True Tone через меню смартфона.

Батарея является ещё одним довольно часто заменяемым элементом iPhone, и после установки неоригинального аккумулятора смартфоны Apple обычно отказывались корректно демонстрировать максимальную ёмкость и количество циклов зарядки. Отчасти компания объясняет это тем, что некоторые батареи стороннего производства в действительности являются бывшими в употреблении и продаются под видом новых, а потому корректно рассчитать их остаточный ресурс не представляется возможным. До конца этого года Apple намеревается ввести отображение параметров батареи iPhone даже для изделий стороннего производства, но с сопутствующим предупреждением о том, что информация может быть неточной.

Скорее всего, данные нововведения на программном уровне будут внедрены осенью этого года после выхода операционной системы iOS 18. Одновременно Apple упростит процедуру продажи оригинальных компонентов для самостоятельного ремонта устройств этой марки. В частности, мастерским и частным пользователям больше не потребуется вводить при заказе компонента серийный номер устройства.

Взрыв литийионной батареи привёл к крупнейшему пожару на аккумуляторном заводе недалеко от Сеула

На аккумуляторном заводе в Южной Корее недалеко от Сеула произошёл крупный пожар, который произошёл после взрыва литийионной батареи. Погибло более 20 человек, большинство из которых были гражданами Китая. Ещё двое рабочих находятся в тяжёлом состоянии, передаёт агентство Reuters.

 Источник изображения: Reuters

Источник изображения: Reuters

Трагедия на заводе Aricell в Хвасоне, что недалеко от столицы Южной Кореи Сеула, унесла жизни 22 человек. Взрыв произошёл в понедельник утром, когда на заводе находилось около 100 рабочих. Большинство погибших были гражданами Китая, сообщили местные пожарные.

 Источник изображения: Reuters

Источник изображения: Reuters

Пожар, последовавший за взрывом, продолжался более четырёх часов, прежде чем спасателям удалось взять пламя под контроль. Крыша здания была повреждена, а части верхнего этажа обрушились. На момент инцидента на заводе хранилось около 35 000 аккумуляторных батарей.

 Источник изображения: Reuters

Источник изображения: Reuters

Президент Южной Кореи Юн Сук Ёль (Yoon Suk-yeol) призвал власти продолжать «концентрироваться на поиске и спасении людей». По словам профессора пожарной и аварийно-спасательной техники Ким Чжэ Хо (Kim Jae-ho), спасателям было трудно добраться до места происшествия быстро, поскольку никель и другие материалы, из которых изготовлены батареи, легко воспламеняются. Кроме того, в этих батареях сработала «цепная реакция», которая приводила к постоянным взрывам.

 Источник изображения: Reuters

Источник изображения: Reuters

Точная причина трагедии на заводе Aricell пока не установлена, но эксперты полагают, что это могло быть вызвано физическим повреждением, какими-либо дефектами или электрическим повреждением батарей, также сообщает PCMag.

Известно, что литиевые батареи, которые используются в телефонах, ноутбуках и электромобилях, взрываются или загораются из-за явления, известного как тепловой разгон, которое может возникнуть при перегреве или повреждении батареи. Этот промышленный инцидент стал одним из самых серьёзных в Южной Корее за последние годы, вызвав широкий общественный резонанс. Власти Хвасона советуют населению оставаться дома и закрывать окна из-за дыма от пожара.

Твердотельные батареи в электромобилях появятся не скоро — гелевый электролит обещает стать хорошим переходным решением

Разработкой тяговых батарей с твердотельным электролитом сейчас занимаются не только производители аккумуляторов и электромобилей, но и просто профильные стартапы. Многие из них обещают представить готовые к массовому производству аккумуляторы нового типа в этом десятилетии, но эксперты относятся к таким заявлениям скептически, добавляя, что сейчас на рынке нет явного фаворита в этой сфере. Тем временем создаются промежуточные решения.

 Источник изображения: BYD

Источник изображения: BYD

Как поясняет IEEE Spectrum, создаваемые некоторыми компаниями полутвердотельные аккумуляторы, которые используют вместо растворов солей лития более густой гель на их основе в качестве электролита, могут стать жизнеспособным решением на переходный период, пока не будут разработаны технологии массового производства батарей с полностью твердотельным электролитом. К преимуществам полутвердотельных батарей можно отнести использование уже известного оборудования и большинства материалов, которые известны по существующим техпроцессам производства литийионных батарей.

Аккумуляторы с полутвердотельным электролитом обеспечивают увеличение плотности хранения заряда. Например, китайская WeLion, которая соответствующими тяговыми батареями уже снабжает электромобили Nio, обеспечивая им запас хода более 1000 км без подзарядки в реальных условиях эксплуатации, заявляет о плотности хранения энергии в 360 Вт·ч/кг на уровне ячейки. После упаковки таких ячеек в корпус батареи показатель плотности снижается до 260 Вт·ч/кг, но это всё равно выше тех 160 Вт·ч/кг, которые достижимы для литийионных батарей с классическим жидким электролитом.

Стив Мартин (Steve Martin), профессор материаловедения в Университете Айовы, убеждён, что в настоящий момент невозможно утверждать о способности какой-то конкретной технологии и отдельной страны обеспечить себе доминирование на мировом рынке в будущем. Сейчас разрабатывается слишком много разных типов тяговых батарей с твердотельным электролитом, но ни один из них на данном этапе не обеспечивает убедительного технологического преимущества.

К плюсам твердотельных батарей следует отнести увеличенную плотность хранения заряда, меньшую массу, более высокий ресурс, способность быстрее принимать заряд, а также более высокий уровень пожарной безопасности. При этом для подтверждения этих преимуществ нужно не только разработать почти с нуля технологии массового производства таких батарей, но и провести длительные и обширные испытания, позволяющие убедиться в их безопасности. Некоторые из прототипов таких батарей используют стеклянные элементы в своём составе, и не факт, что в условиях постоянной вибрации они будут себя хорошо чувствовать на протяжении всего срока эксплуатации электромобиля, не говоря уже о риске повреждения в аварии.

Японские твердотельные накопители

Японские автопроизводители во главе с Toyota предпочитают самостоятельно разрабатывать твердотельные аккумуляторы, причём этот крупнейший поставщик легковых автомобилей в мире рассчитывает вывести на рынок соответствующие элементы питания уже в 2027 году. Они должны обеспечить запас хода до 1200 км без подзарядки. Западные автопроизводители присматриваются к деятельности профильных стартапов. Компания QuantumScape, получающая поддержку Volkswagen, разрабатывает литийметаллические батареи с твердотельным электролитом, которые призваны обеспечить плотность хранения заряда около 400 Вт·ч/кг. Кроме того, они способны восстановить заряд с 10 до 80 % за 15 минут.

Разработками компании Solid Power, которая создаёт твердотельные аккумуляторы с электролитом сульфидного типа, интересуются Ford и BMW. Литийкерамические аккумуляторы с твердотельным электролитом оксидного типа создаёт ProLogium Technology, компания рассчитывает начать поставки подобной продукции уже в этом году и в перспективе превысить плотность хранения энергии в 500 Вт·ч/кг. Сотрудничая с Mercedes-Benz, этот стартап уже открыл своё первое предприятие по выпуску твердотельных аккумуляторов на Тайване.

При этом следует помнить, что до сих пор формирующие существенную часть себестоимости любого электромобиля тяговые аккумуляторы даже в самой дешёвой разновидности типа LFP стали популярны не сразу, и их экспансии в значительной степени способствовало масштабирование объёмов производства китайскими компаниями, которое и помогло сделать их относительно доступными. Твердотельным аккумуляторам придётся преодолеть долгий и тернистый путь, прежде чем получить адекватное распространение.

OnePlus представила революционный аккумулятор Glacier Battery — ёмкий, тонкий, лёгкий и долговечный

OnePlus анонсировала в Китае аккумулятор нового поколения Glacier Battery. Компания заявила, что произвела революцию в технологиях батарей для флагманских смартфонов, стремясь сделать то, чего не делают другие крупные производители. К примеру, базовый вариант Samsung Galaxy S24 поставляется с аккумулятором ёмкостью 4000 мА·ч, чего может быть мало на целый день активного использования — OnePlus хочет избавить потребителя от необходимости носить пауэрбанк.

 Источник изображений: ithome.com

Источник изображений: ithome.com

OnePlus разработала Glacier Battery совместно с Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) — новый элемент питания появится на будущих флагманах компании, начиная с китайской версии OnePlus Ace 3 Pro. У этого смартфона ёмкость аккумулятора составит 6100 мА·ч, будет поддержка быстрой зарядки мощностью 100 Вт — на 100 % батарея зарядится всего 36 минут. Удельная ёмкость аккумулятора с кремний-углеродным анодом составит 426 мА·ч/г, что на 20 % выше 355 мА·ч/г у традиционных батарей с углеродным анодом.

Производитель также уделил внимание размерам батареи: чтобы смартфон не оказался излишне громоздким или толстым, источник питания должен оставаться тонким и лёгким. По сравнению с традиционным аккумулятором на 5000 мА·ч новая Glacier Battery предлагает дополнительные 1100 мА·ч ёмкости при экономии 3 % объёма. Срок службы элемента питания также обещает быть продолжительным: через 4 года эксплуатации ёмкость составит 80 % от первоначальной.

Glacier Battery, вероятно, появится и в глобальных версиях будущих флагманов компании, и первым станет смартфон OnePlus 13. Это будет приятный сюрприз для тех, кто интенсивно пользуется телефоном и считает ёмкость аккумулятора критически важным показателем. Ёмкость в 6100 мА·ч позволит меньше беспокоиться о времени автономной работы: для сравнения, OnePlus 12 комплектуется батареей ёмкостью 5400 мА·ч, а OnePlus 12R — 5500 мА·ч.

Развитие производства электромобильных батарей в Европе под угрозой из-за Китая и США

Тенденция к локализации производства тяговых батарей в Европе наметилась ещё в 2019 году, когда местный рынок электромобилей начал бурно развиваться в свете экологических инициатив. За это время изменилось многое, и теперь эксперты считают, что сейчас производственные возможности по выпуску тяговых батарей во всём мире в два раза превышают реальные потребности рынка.

 Источник изображения: BYD

Источник изображения: BYD

Макроэкономические факторы замедляют темпы роста продаж электромобилей, как поясняет Bloomberg, и теперь европейские автопроизводители типа Volkswagen, Stellantis и Mercedes-Benz либо сокращают объёмы инвестиций в локализацию выпуска тяговых батарей, либо вовсе отказываются от соответствующих планов. Ситуация усугубляется тем, что китайские автопроизводители при этом отчаянно демпингуют в представлении европейских участников рынка, а власти США переманивают инвесторов щедрыми субсидиями.

Операционный директор аккумуляторного подразделения Volkswagen Себастиан Вульф (Sebastian Wolf) на недавней конференции в Германии заявил, что этой европейской компании приходится менять менталитет и превращаться из наставника в обучаемого, поскольку в сфере производства электромобилей европейский автогигант вынужден навёрстывать упущенное по сравнению с китайскими конкурентами. Сейчас все усилия этого подразделения Volkswagen сосредоточены на ускорении темпов развития бизнеса и повышении его экономической эффективности.

При этом европейские власти не так щедры на субсидии в силу высокой степени бюрократии. Автопроизводителям сложно финансировать строительство предприятий по выпуску тяговых батарей исключительно за свой счёт, поскольку норма прибыли в данном бизнесе весьма скромна, учитывая ценовое давление со стороны китайских конкурентов. Даже китайские производители батарей, которые собирались наладить их выпуск в Европе, начинают колебаться в своих решениях из-за отсутствия гарантий по получению субсидий. Тем не менее, крупнейший китайский игрок в лице CATL не только располагает действующим предприятием по производству тяговых батарей в Германии, но и строит новое в Венгрии. Южнокорейская LG Energy Solution выпускает тяговые батареи в Польше уже на протяжении шести лет.

Китай, который так или иначе причастен к выпуску более 80 % мирового объёма тяговых батарей, предлагает гораздо более дешёвую продукцию по сравнению с изделиями европейских предприятий. Власти США и Канады завлекают производителей тяговых батарей на свою территорию, и это дополнительно ухудшает конкурентные позиции европейских площадок. Власти ЕС и Великобритании с начала 2022 года одобрили выделение субсидий на организацию локального выпуска тяговых батарей на общую сумму не более 7 млрд евро. Это значительно меньше тех $140 млрд, которые требуются для выхода европейских производителей батарей к 2030 году на ежегодный выпуск 1,4 ТВт·ч продукции в эквивалентной ёмкости. При этом власти США на поддержание национального производства тяговых и солнечных батарей готовы до 2029 года выделить $140 млрд. Канада в прошлом году смогла выделить $25 млрд на организацию производства тяговых батарей на своей территории, таким образом заинтересовав Volkswagen и Stellantis.

Эксперты также указывают европейским компаниям на необходимость инвестиций в диверсификацию цепочек поставок сырья для изготовления тяговых батарей, поскольку сейчас и в этой сфере доминируют китайские игроки. По оценкам специалистов BloombergNEF, сейчас в мире функционирует в два раза больше производственных предприятий по выпуску литийионных батарей, чем требуется рынку. Во многом это происходит за счёт высокой активности Китая: на его территории уже в прошлом году предложение в три раза превышало спрос, а к следующему году объёмы производства тяговых батарей могут вырасти ещё в шесть раз.

Sinonus готовит структурные аккумуляторы из углеволокна — электрический транспорт станет легче, но не скоро

Стартап Sinonus намеревается вывести на рынок многофункциональное углеродное волокно, которое может выступать одновременно элементом конструкции и электродами аккумулятора. Теоретически, в будущем можно будет отказаться от выделенных блоков батарей, накапливая энергию в различных частях самой машины или устройства. Разработчики уверены, их решение способно произвести революцию во всём — от электрических самолётов до ветрогенераторов.

 Источник изображений: sinonus.com

Источник изображений: sinonus.com

К примеру, электромобиль, которому не потребуется огромная батарея, будет легче и сможет обходиться менее мощным двигателем, что даст ещё большую экономию веса — аналогичная выгода предполагается у электрического летательного аппарата с вертикальными взлётом и посадкой (eVTOL).

Впервые об этом проекте около десяти лет назад сообщила компания Volvo — выступавший её партнёром Технологический университет Чалмерса продолжил над ним работу. К настоящему моменту исследователям удалось выделить класс углеволоконных материалов, способных обеспечить оптимальные показатели электропроводности и структурной жёсткости. В 2022 году университет и фирма Chalmers Ventures выделили проект в самостоятельную компанию Sinonus.

В компании пока не дают оценку, когда могут появиться готовые к выходу на рынок продукты. Пока она подтвердила жизнеспособность технологии, заменив батарейки AAA аккумулятором с углеволоконными электродами. Чтобы достичь своих целей, ей придётся масштабировать источники питания, адаптировав их для работы в сегменте интернета вещей — а затем и энергоёмких систем вроде автомобилей и самолётов. Стоит также отметить, что предлагаемые компанией структурные аккумуляторы имеют более скромную удельную ёмкость в сравнении с традиционными батареями. Подробностей о существующих системах в компании не приводят, но известно, что в 2021 году прототип имел плотность энергии 24 Вт·ч/кг — для сравнения, у литийионных батарей этот показатель составляет в среднем 170 Вт·ч/кг.

Но это не убавляет оптимизма в компании Sinonus: проведённое ранее университетскими учёными исследование показало, что структурные углеволоконные аккумуляторы способны увеличить запас хода электромобиля на значение до 70 %. Пониженная плотность энергии, отмечают в компании, компенсируется отсутствием летучих химических веществ и катастрофических последствий в случае возникновения неисправности. Открытым остаётся вопрос о цене на такие элементы питания: литийионные аккумуляторы обходятся дорого, и пока нет гарантии, что углеволоконные структурные батареи окажутся дешевле.

Tesla подала иск на $1 млрд к поставщику за незаконное использование ноу-хау, связанных с производством батарей

На прошлой неделе Tesla подала исковое заявление в Калифорнии, обвинив компанию Matthews International из Питтсбурга в предполагаемом незаконном использовании и распространении её интеллектуальной собственности, связанной с технологией производства тяговых батарей. Ответчик обвиняется в предоставлении технологических секретов Tesla её конкурентам.

 Источник изображения: Tesla

Источник изображения: Tesla

Как отмечается в тексте искового заявления, на которое ссылается PCMag, компания Matthews International обвиняется в распространении информации о технологии производства тяговых батарей с использованием так называемых «сухих» электродов. По мнению истца, эта технология является одной из наиболее прорывных инноваций Tesla, поскольку сокращает себестоимость, энергозатраты и время, необходимые для выпуска электродов для тяговых батарей. По самым скромным оценкам Tesla, ей причинён ущерб в размере более $1 млрд.

Представители Matthews International обвинения в свою сторону отвергают, называя их безосновательными. Tesla, по их словам, не смогла назвать ни одной защищаемой законом разработки, которую обвиняемая сторона якобы могла передать конкурентам этого автопроизводителя. По мнению Tesla, компания Matthews International пыталась зарегистрировать на себя патентные разработки, принадлежащие компании Илона Маска (Elon Musk). Поскольку патентные заявки публикуются на открытых ресурсах, это угрожало Tesla утечкой конфиденциальной информации и технологических секретов, которые она тщательно охраняет.

Доступ к своим секретам Tesla предоставила руководству Matthews International под расписку о неразглашении, поскольку вынуждена была обмениваться чувствительной информацией со своим подрядчиком. Обвиняемая компания в результате, по мнению Tesla, нарушила условия достигнутых договорённостей. Представители Matthews утверждают, что их компания начала разрабатывать патентуемые технологии более 25 лет назад, когда Tesla ещё не была основана. В число поставщиков Tesla обвиняемая по этому делу компания вошла в 2019 году.

Ещё одним пунктом обвинения является отправка компанией Matthews International оборудования, используемого для производства сухих электродов, конкурентам Tesla. По мнению представителей последней, она никогда не одобряла продажу разработанного для неё оборудования сторонним заказчикам. Автопроизводитель теперь требует от суда принудить Matthews International к передаче патентуемых технологий в свою собственность и выплате материального ущерба. Ответчик называет это требование Tesla попыткой незаконно завладеть своей интеллектуальной собственностью. Matthews считает себя доверенным поставщиком Tesla и готова продолжать работу с этой компанией.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
После 24 лет работы закрылась студия Axis, которая сделала тот самый трейлер Dead Island 8 ч.
Создатели Like a Dragon пообещали удивить следующей игрой и подтвердили, когда ждать анонс 9 ч.
Microsoft выпустила приложение Designer для создания изображений с помощью ИИ на iOS и Android 9 ч.
«Даунгрейд наносит ответный удар»: 10 минут нового геймплея Star Wars Outlaws насторожили игроков 10 ч.
«ААА-игры в пролёте»: фанатов привело в восторг огромное обновление No Man’s Sky, которое преобразило вселенную и добавило поддержку DLSS 3 11 ч.
Первый трейлер подтвердил дату выхода EA Sports FC 25 — женская карьера, трассировка лучей и продвинутый ИИ 11 ч.
За тизером загадочного хоррора Nintendo скрывалась первая за последние 35 лет новая игра в серии Famicom Detective Club 13 ч.
Анонсирована Orcs Must Die! Deathtrap — кооператив на четверых и ещё больше смешных анимаций смерти орков 14 ч.
ИИ поможет подобрать лучшее фото для профиля в Tinder 15 ч.
Windows NT 4 запустили на компьютере Apple с чипом PowerPC — не прошло и четверти века 15 ч.