Не секрет, что китайские производители доминируют на рынке тяговых аккумуляторов для электротранспорта, но прямой выход на заманчивый рынок США для них закрыт по политическим причинам. Как сообщает Bloomberg, судя по активности китайских компаний в Южной Корее, это азиатское государство они собираются использовать в качестве «проводника» на рынок США, организуя локальное производство батарей и сырья для них в соседней азиатской стране.

Источник изображения: BYD

За последние четыре месяца, как сообщает источник, китайские компании и их южнокорейские партнёры вложили сообща $4 млрд в строительство пяти новых предприятий по выпуску аккумуляторов и сырья для них на территории Южной Кореи. Переговоры на эту тему продолжаются, и активность китайских производителей вряд ли снизится. Китайские компании в этой ситуации рассчитывают на возможность включения батарей корейского производства в программу субсидирования продаж электромобилей в США, предусматриваемую так называемым Законом о снижении инфляции. По замыслу, субсидироваться должны и продажи электромобилей, которые оснащаются тяговыми батареями, поставляемыми из стран, у которых с США есть соглашение о свободной торговле. Южная Корея входит в их число.

Китайская Ningbo Ronbay New Energy Technology на прошлой неделе одобрила строительство в Южной Корее предприятия по выпуску сырья для изготовления катодов литиевых батарей. Оно сможет ежегодно выдавать по 80 000 тонн продукции. Китай занимает доминирующие позиции на мировом рынке по продуктам переработки лития, сульфата кобальта, а также производству как готовых аккумуляторов, так и катодов, анодов, электролита и сепараторов для аккумуляторных ячеек. Создавая предприятия на территории Южной Кореи, китайские компании рассчитывают облегчить себе выход на рынки Европы и США. Корейские производители готовых аккумуляторов тоже во многом полагаются на сырьё китайского производства, но если растущая его часть будет выпускаться на территории Южной Кореи, это повысит надёжность цепочек поставок. Сотрудничество между корейскими и китайскими компаниями в этой сфере расширяется.

Впрочем, корейские партнёры прекрасно осознают, что открытое сотрудничество с китайскими компаниями несёт в себе определённые риски с точки зрения угрозы американских санкций. LG Energy Solution в апреле заявила, что в случае возникновения угрозы санкций с американской стороны она готова выкупить свою долю в совместном предприятии с китайским партнёром Huayou Cobalt. Аналитики SNE Research убеждены, что власти США пока не могут исключить зависимость от сырья китайского происхождения, поскольку без него невозможно выпускать электромобили в требуемых количествах. Южнокорейские компании могут многому научиться у китайских партнёров, поэтому даже в случае ужесточения санкций они подойдут к соответствующему моменту более подготовленными.

Специалисты Мельбурнского королевского технологического института (RMIT) представили полностью безопасные и экологически чистые аккумуляторы на основе химических реакций с протонным обменом. По плотности хранения энергии в пересчёте на массу аккумулятора образец оказался наравне с лучшими коммерческими литиевыми батареями и при этом обещает быть безопасным при эксплуатации и полностью перерабатываемым простыми способами.

Источник изображения: RMIT

Институт RMIT разрабатывает протонные аккумуляторы свыше десяти лет. Предыдущие варианты предусматривали использование металлогидридных электродов. Новая разработка использует в качестве накопительного электрода углеродный материал, что обещает совершенно простую утилизацию или переработку отработанных батарей, чего нельзя сказать о литийсодержащих аккумуляторах.

Предложенная архитектура аккумулятора при заряде расщепляет обычную воду на водород и кислород. Заряд накапливается в угольном электроде в виде водорода (протонов). Разряд происходит в обратном порядке. Протоны покидают электрод и, пройдя через мембрану, отсекающую электроны, соединяются с кислородом до образования воды и вместе с тем выдают ток.

«Наша протонная батарея имеет гораздо меньшие потери, чем традиционные водородные системы, что делает её напрямую сравнимой с литийионными батареями по энергоэффективности, — говорят разработчики. — Наша батарея по соотношению энергии на единицу массы уже сопоставима с коммерчески доступными литийионными батареями, при этом она гораздо безопаснее и лучше для планеты с точки зрения использования меньшего количества ресурсов из недр земли. Кроме того, наша батарея потенциально способна к очень быстрой зарядке».

Представленный прототип убедил итальянскую компанию Eldor по производству компонентов для автомобилей заключить с разработчиками протонной батареи соглашение по доведению образцов до коммерческого производства. Партнёры намерены представить протонные аккумуляторы сначала класса ватт, затем киловатт и, наконец, мегаваттные для систем хранения возобновляемой энергии. Сфера использования протонных батарей планируется широкой — от электроники до электромобилей и промышленных установок.

Японские компании Ample и Mitsubishi начали совместное испытание технологии быстрой замены тяговых аккумуляторов в электромобилях. Это многократно сокращает время простоя электрокаров, делая процесс пополнения энергии таким же быстрым, как заправка горючим. Эксперимент начался с грузовых электромобилей, простой которых в рабочие часы категорически нежелателен.

Источник изображения: Ample

Станция по автоматической смене тяговых аккумуляторов и аккумуляторный блок разработаны компанией Ample. Сменные аккумуляторы будут установлены на автомобили Fuso eCanter производства Mitsubishi Fuso. Эти небольшие грузовики развозят товары по магазинам в городах — играют роль доставщиков «последней мили» — и для них важно всегда быть в движении, а не стоять часами на подзарядке.

Новые станции Ample меняют тяговый аккумулятор в электрокаре за пять минут. Это не рекордное время для такого рода операций (рекорд установила компания CATL, станция которой меняет аккумулятор за одну минуту), но тоже неплохо. Снятый аккумулятор станция Ample помещает в слот для пополнения заряда и после его завершения установит аккумулятор следующему клиенту.

Полностью заряженного аккумулятора Ample хватает на 100–322 км хода. Станции по замене аккумуляторов можно устанавливать в местах погрузки товара, чтобы простой на время замены совмещался с погрузкой.

В последние пару лет чаще приходится слышать о стремлении немецких производителей перенести предприятия в США, но существует и обратная тенденция, пусть и не столь явно выраженная. Во всяком случае, американский стартап Group14 Technologies собирается перевооружить простаивающее предприятие в Германии под выпуск сырья для перспективных литий-кремниевых тяговых аккумуляторов.

Источник изображения: Group14 Technologies

Об этом сообщает издание Financial Times и напоминает о поддержке указанного стартапа немецкой маркой Porsche, надеющейся за счёт нового химического состава тяговых батарей увеличить плотность хранения заряда и поднять скорость его пополнения. Американский стартап не скрывает, что немецкий проект реализуется при поддержке местных автопроизводителей, заинтересованных в доступе к сырью «некитайского происхождения». В сфере поставок графита, который используется при изготовлении анодов литиевых аккумуляторов, Китай занимает доминирующее положение. Европейские автопроизводители пытаются подстраховать себя за счёт иных источников сырья, и в этом отношении переход на кремний в качестве одного из материалов изготовления анода является неплохой альтернативой.

Предприятие Group14 в Германии будет запущено на базе уже имеющегося завода по производству силана, который в настоящий момент простаивает. Запуск производства необходимого сырья должен состояться в максимально сжатые сроки, поскольку поставщики заинтересованы в снижении зависимости от Китая и переходе на тяговые аккумуляторы с более прогрессивным химическим составом. Помимо Porsche в качестве стратегического инвестора, стартап Group14 у себя на родине в США получает поддержку и от государства. Молодой компании удалось получить грант на развитие в сумме $100 млн.

Графит не только вынуждает производителей аккумуляторов зависеть от китайских поставок, но и оставляет серьёзный углеродный след при своей переработке, уступая в этом отношении только никелю. Переход на кремний для изготовления анодов позволяет уменьшить ущерб окружающей среде при производстве тяговых аккумуляторов. Правда, у этого материала есть и серьёзный эксплуатационный недостаток: при зарядке и разрядке аккумулятора он заметно расширяется и сжимается, сокращая эксплуатационный ресурс батареи. Аноды с содержанием кремния оказываются и дороже выпускаемых с использованием графита, поэтому на скорое распространение соответствующий батарей рассчитывать не приходится.

Ещё в прошлом году южнокорейская компания Samsung SDI и транснациональный автомобильный концерн Stellantis NV договорились построить в штате Индиана совместное предприятие стоимостью $2,5 млрд, которое сможет ежегодно выпускать тяговые аккумуляторы совокупной ёмкостью до 33 ГВт‧ч. На этой неделе стало известно о намерениях партнёров построить в США и второе подобное предприятие.

Источник изображения: Samsung SDI

О новом предприятии пока известно лишь то, что оно начнёт работу в 2027 году и сможет выпускать ежегодно тяговые аккумуляторы совокупной ёмкостью 34 ГВт‧ч, а вот место строительства пока не уточняется. По словам генерального директора Stellantis Карлоса Тавареса (Carlos Tavares), новое предприятие по выпуску батарей будет способствовать достижению цели по выводу на рынок Северной Америки не менее 25 новых моделей электромобилей до конца текущего десятилетия. К тому же времени Stellantis рассчитывает выйти на продажу 5 млн электромобилей в год, довести долю электромобилей в Северной Америке в структуре своих продаж до 50 %, а в Европе достичь показателя в 100 %.

Для Samsung SDI новое предприятие станет возможностью расширить присутствие на рынке США. Корейский производитель аккумуляторов заинтересован в получении профильных субсидий от властей США, а наличие местного партнёра в какой-то мере гарантирует рынок сбыта и обеспечивает доступ к инвестиционным ресурсам. Для Samsung SDI это не единственная инициатива в США, подразумевающая сотрудничество с местным автопроизводителем. К 2026 году она рассчитывает построить и ввести в строй совместное предприятие с General Motors, которое будет выдавать тяговых аккумуляторов на 30 ГВт‧ч в год.

Один из лидеров производства тяговых аккумуляторов для электромобилей — китайская CATL — создала совместное подразделение с одним из китайских авипроизводителей для разработки электрических самолётов. Возможно гражданская электрическая авиация ближе, чем нам казалось: у CATL уже есть главный ингредиент для электросамолётов — аккумулятор с рекордной плотностью хранения энергии.

Проект электросамолёта ES-30 компании Heart Aerospace (как пример гражданской электроавиации). Источник изображения:Heart Aerospace

О создании совместного предприятия сообщило новостное агентство Yicai Global. Компания CATL и её партнёр — государственная китайская авиастроительная компания Commercial Aircraft Corporation of China (COMAC) — пока не выступили с комментариями. Но планы партнёров довольно прозрачны. Ещё в апреле CATL представила аккумуляторы с рекордной плотностью хранения энергии, характеристики которых допускают их использование в самолётах в качестве тяговых. Тогда же компания сообщила, что сотрудничает с авиапроизводителями для адаптации новых батарей к авиационным системам.

По данным источника, авиационное подразделение CATL (совместное предприятие) организовано на базе Шанхайского университета Цзяо Тун (Shanghai Jiao Tong University Enterprise Development group). В работе над новыми проектами будет участвовать бывший главный конструктор узкофюзеляжного самолёта C919 Цянь Чжунъян (Qian Zhonhyan). Подобное не оставляет сомнений, что подразделение CATL будет создавать аккумуляторные подсистемы также для большой гражданской авиации, а не только для маломестных аэротакси.

Первые батареи для гражданских электросамолётов. Источник изображения: CATL

По мнению Илона Маска, для жизнеспособности электролётов с вертикальными взлётом и посадкой аккумуляторам необходимо преодолеть рубеж плотности хранения энергии в 400 Вт·ч/кг. Новая батарея CATL обещает плотность хранения энергии на уровне 500 Вт·ч/кг. Если этого хватает для аэротакси, то этого будет достаточно и для открытия дороги в небо электросамолётам классической планерной схемы.

В рамках новых правил, утверждённых Евросоветом и направленных на «регулирование всего жизненного цикла аккумуляторов», используемые в портативной электронике батареи с 2027 года должны быть сменными — пользователь должен иметь возможность поменять батарею самостоятельно. Это напрямую касается не только смартфонов, но и портативных консолей вроде Nintendo Switch и Steam Deck.

Источник изображения: Erik Mclean/unsplash.com

Как сообщает портал Eurogamer, новые правила «оставляют достаточно времени для производителей, чтобы адаптировать дизайн их продуктов в соответствии с этими требованиями». Хотя консоли в документах специально не упоминаются, представитель властей ЕС подтвердил журналистам, что «на батареи для портативных игровых устройств распространяются правила оборота батарей и их утилизации».

Как утверждается в самих правилах, «конечный пользователь должен иметь возможность заменить батарею — должна быть возможность снять её с помощью коммерчески доступных инструментов, без необходимости использования специализированных инструментов, за исключением случаев, когда они будут бесплатно поставляться вместе с продуктом».

По словам министра экологического перехода Испании Тересы Риберы (Teresa Ribera), аккумуляторы являются ключом к процессу декарбонизации и переходу ЕС к нулевым выбросам. Кроме того, выработавшие свой ресурс аккумуляторы имеют немало компонентов, подлежащих переработке и повторному использованию. По мнению министра, новые правила будут способствовать росту конкурентоспособности европейской промышленности и внесут вклад в т.н. «зелёный переход» европейской экономики.

В прошлом году примерно под теми же предлогами Еврокомиссия постановила, что к осени 2024 года все новые продаваемые в Евросоюзе портативные электронные устройства должны будут иметь единый зарядный порт — USB Type-C. Считается, что это позволит снизить уровень электронных отходов и обеспечит лучший пользовательский опыт для покупателей в ЕС, поскольку универсальный порт намного удобнее разнообразных вариантов.

Например, Apple уже подтвердила, что iPhone получат порт USB Type-C, хотя в компании и не считают такое решение правильным. Ещё в октябре прошлого года представитель компании заявил: «Очевидно, нам придётся выполнять требования. У нас нет выбора». Большинство устройств на Android и без того используют порт USB Type-C, поэтому на их рынке революционных изменений не предвидится.

Компания Samsung SDI, дочернее предприятие Samsung Electronics, производящая аккумуляторы, нашла партнёров для внедрения новой технологии массового производства штабелированных многослойных аккумуляторов (stacked battery). Эта технология позволяет увеличить энергетическую ёмкость батареи на 10 % и снизить риски, связанные с безопасностью её эксплуатации.

Источник изображения: StockSnap / Pixabay

Сюрпризом стало, что два производителя из Китая выиграли тендер на поставку компании Samsung технологического оборудования, обогнав конкурентов из Южной Кореи. Хотя названия китайских компаний не разглашаются, стало известно, что они откроют свои представительства на родине Samsung с целью дальнейшего развития и продвижения инновационной технологии штабелированных аккумуляторов.

Samsung SDI уже включила технологию штабелирования в производство аккумуляторов пятого поколения для электромобилей. По сравнению со старыми методами, технология штабелирования позволяет увеличить плотность хранения энергии более чем на 10 %. Благодаря этому успеху, Samsung SDI планирует расширить применение технологии штабелирования аккумуляторов на компактные батареи, предназначенные для смартфонов, планшетов, ноутбуков и других устройств бытовой электроники.

В настоящее время Samsung использует метод «намотки» (слева) при производстве батарей для смартфонов, что может привести к расширению батареи и, в некоторых случаях, к короткому замыканию после сильного удара. Источник изображения: Sparrowsnews.com

В прошлом Samsung подвергалась критике за отставание от своих конкурентов, таких как Xiaomi, OPPO, Vivo и Honor, в области решений для зарядки, особенно в области быстрой проводной зарядки. Инсайдеры утверждают, что в новых смартфонах серии Galaxy S24 будут использоваться более прогрессивные штабелированные аккумуляторы. Apple также рассматривает возможность внедрения этой технологии во всю линейку iPhone 15.

Такая конструкция аккумулятора со штабелированием анодных и катодных мембран предоставляет множество преимуществ. Она не только уменьшает вероятность вспучивания батареи и связанные с этим риски безопасности, но и позволяет увеличить ёмкость аккумулятора без увеличения его размеров. При сохранении ёмкости такой батареи можно уменьшить её размер, что освободит пространство внутри смартфона, например, для размещения более современного процессора, системы охлаждения или усовершенствованной камеры.

Несмотря на стремление компании Samsung внедрить технологию штабелированных аккумуляторов в свои смартфоны, важно отметить, что данная технология пока находится на стадии прототипа и окончательные решения ещё не приняты.

Группа студентов Технологического университета Эйндховена (Нидерланды) разработала технологию, позволяющую всего за 4 минуты заряжать спортивный электромобиль, обеспечивая ему запас хода в 250 км.

Источник изображений: Eindhoven University of Technology

Несколько лет назад десять нидерландских студентов запустили проект InMotion с целью построить технологически продвинутый гоночный электромобиль, способный принять участие в гонках на выносливость «24 часа Ле-Мана». За время существования проекта было создано несколько прототипов, один из которых — Revolution — позволял заряжать аккумулятор на 80 % за 12 минут. Но этого оказалось недостаточно, и последние два года разрабатывалась принципиально новая система зарядки.

Поскольку в процессе быстрой зарядки выделяется много тепла, студентам, которых стало уже больше тридцати, потребовалось найти способ эффективного охлаждения элементов питания. В итоге была построена схема, предусматривающая установку заполненных хладагентом пластин прямо между аккумуляторными ячейками. В результате была построена батарея ёмкостью 29,2 кВт·ч, которая обеспечила новому прототипу гоночного электромобиля LMP3 запас хода в 250 км и демонстрировала минимальную деградацию при 24-часовых испытаниях.

Аккумулятор рассчитан на быструю зарядку мощностью 322 кВт, и на восполнение 100 % уходят всего 3 минуты 56 секунд. В следующем году прототип электромобиля с инновационной батареей пройдут серию испытаний, по итогам которой технологию планируют опробовать на настоящей гонке «24 часа Ле-Мана».

Европейский совет, высший политический орган Евросоюза, поддержал принятую ранее Европарламентом норму, согласно которой все электронные устройства с аккумуляторным питанием должны к 2027 году оборудоваться сменными батареями. Таким образом нас ждём возвращение смартфонов со съёмными батареями.

Источник изображений: Tobias Heine / pixabay.com

Юрисдикция Европейского совета, очевидно, распространяется только на Евросоюз, но мировые производители электроники вроде Apple и Samsung не выпускают кардинально отличающиеся устройства для различных регионов — едва ли европейские iPhone будут предусматривать съёмные батареи, а американские обойдутся без них. Норма касается не только смартфонов, но также планшетных компьютеров, ноутбуков, электросамокатов, электромобилей и другой техники на аккумуляторах.

До 2027 года производители техники смогут изменить конструкцию своих устройств, так, чтобы потребитель имел возможность заменять элементы питания без каких-либо специальных знаний или инструментов. Учитывая, что подавляющее большинство современных смартфонов проектируется как «стеклянный бутерброд» со склеенными компонентами, новая норма изменит сами основы разработки техники.

Закон направлен на создание экономики замкнутого цикла для аккумуляторов — это значит, что компоненты должны повторно использоваться в максимально возможной степени. Достичь полной переработки на все 100 % не получится, но в регионе хотят приблизиться к этому показателю. Приводятся основные тезисы новых норм производства.

• Сбор отходов. К концу 2027 года OEM-производители должны будут производить сбор 63 % отработанных аккумуляторов, которые сейчас просто отправляются на свалку. К концу 2030 года этот показатель увеличится до 73 %.
• Утилизация отходов. К концу 2027 года из отработанных аккумуляторов должны извлекаться 50 % лития. К концу 2031 года этот показатель вырастет до 80 %.
• Минимальные требования к вторсырью. Промышленные батареи, аккумуляторы SLI и аккумуляторы электромобилей должны включать определённую долю переработанного сырья: 16 % кобальта, 85 % свинца, 6 % лития и 6 % никеля.
• Ранние цели по эффективности переработки. К концу 2025 года эффективность переработки никель-кадмиевых аккумуляторов должна выйти на 80 %. Для всех остальных батарей цели по эффективности к 2025 году устанавливаются на 50 %.

В этом году на рынке потребительской электроники изменений, вероятно, ещё не будет. Но уже в ближайшие годы конструкция смартфонов, вероятно, станет меняться — производители начнут движение к соблюдению требований новых европейских норм. На полное преобразование уйдут годы. К примеру, будет непросто обеспечить защиту устройства по стандарту IP68 с легко заменяемым аккумулятором.

К 2020 году в Южной Корее было развёрнуто 25 % от мировых мощностей для резервного хранения электричества в литиевых аккумуляторах промышленного уровня. Но потом что-то пошло не так. Множество случаев возгорания аккумуляторов заставили власти отказаться от литиевых батарей для систем хранения энергии. Как теперь выясняется, в ряде случаев пожары возникали не случайно, а по причине «социальных» факторов от прямого саботажа и вредительства до жажды наживы.

Возгорание аккумуляторов в хранилище Korea Electric Power Corporation в мае 2019 года

В период с 2017 по 2019 год в Южной Корее было 28 случаев возгорания литиевых батарей в установках хранения энергии промышленного уровня. Массовый и частый характер явления привлёк внимание властей и был удостоен расследования со стороны Министерства торговли, промышленности и энергетики страны (MOTIE). Расследование выявило множественные проблемы с установкой мощностей и их эксплуатацией.

Литиевые батареи были признаны недостаточно зрелыми и безопасными для использования в больших системах хранения электричества, и регулятор рекомендовал использовать для этого ванадиевые проточные редокс-аккумуляторы. Следствием этого, например, стал отказ работать с компанией Tesla над проектами «мегабатарей» в Южной Корее. В стране сложилась парадоксальная ситуация, когда она производит колоссальные объёмы литиевых аккумуляторов, но запрещает использовать их на внутреннем рынке для инфраструктурных проектов.

Своё расследование случаев пожаров систем хранения на литиевых батареях провёл Национальный институт науки и технологий Ульсана (UNIST). Исследователи заподозрили, что министерство могло упустить часть факторов, которые привели к массовым пожарам на объектах энергетики. В стране, где едва ли не каждый президент после завершения срока правления получает тюремный срок за коррупцию, этому можно не удивляться.

«В нашем исследовании рассмотрены влияние и риски, связанные с социальными факторами, что вело к возгораниям батарей, что редко учитывалось в предыдущих исследованиях, — сообщил ведущий автор исследования Джи-Бум Чунг (Ji-Bum Chung). — Хотя риск пожара был снижен благодаря развитию технологии сохранности батарей, всё ещё существуют потенциальные риски, такие как человеческий фактор и обычные несчастные случаи, которые могут быть вызваны людьми, организациями и социальным контекстом в месте эксплуатации технологии».

По мнению авторов работы, пожары в Корее были социально обусловлены такими факторами, как сильные стимулы, недостаточное регулирование, различные культурные традиции заинтересованных сторон, тесная связь различных субтехнологий и недопонимание, а также «систематическое давление на стремление к прибыли» (читай — жажда наживы) и ложное чувство безопасности.

«Эти социальные факторы повлияли на возникновение негативных взаимодействий соответствующих социальных групп и привели к таким неблагоприятным результатам, как нормализация девиаций [отклонения становились нормой] и структурная секретность [покрывательство], которые накапливали пожарные риски, — поясняет Чунг. — Аккумуляторные батареи, социально конструируемый технологический артефакт, был негативно воспринят этими группами из-за последовательных случайных пожаров. Соответственно, в 2021 году корейское правительство изменило политику в отношении аккумуляторных батарей с необычайно сильной поддержки на нулевую. Холодное отношение правительства привело к ухудшению рентабельности батарей, что стало препятствием для промышленного роста, наряду с риском пожаров».

Доклад о проведенной работе был опубликован в журнале Journal of Energy Storage. Исследование опирается на 24 интервью с непосредственными участниками событий и членов правительственных комиссий. Исследователи пришли к выводу, что «целевая группа» не до конца понимали преимущества и риски технологии хранения энергии и рассматривала аккумуляторы как способ получения экономических стимулов.

Кстати, в одном из случаев пожаров представители министерства явно указали на причину возгорания ячейки, после того как её проткнули неустановленным предметом. Всё вместе привело к застою в области хранения энергии в Южной Корее, и последствия этого будут сказываться ещё очень долго.

Компания Toyota заявила о технологическом прорыве, который позволит вдвое сократить вес, размер и стоимость аккумуляторных батарей для электромобилей. Об этом сообщает издание The Guardian со ссылкой на президента центра исследований и разработок концерна в области углеродной нейтральности Кэйдзи Кайта (Keiji Kaita).

Источник изображения: unsplash.com

В японской компании рассказали, что смогли упростить производство материала, который используется для изготовления твердотельных батарей. Это открытие в концерне назвали шагом вперед, который может значительно сократить время зарядки и увеличить дальность пробега электромобилей.

«Мы стремимся изменить ситуацию с нашими жидкостными и твердотельными батареями, которые, как известно, слишком большие, тяжёлые и дорогие в производстве. Мы говорим о потенциале вдвое сократить все эти факторы», — прокомментировал Кайта.

По его словам, благодаря новой технологии Toyota сможет разработать твердотельную батарею, с которой запас хода электрокара составит 1,2 тыс. км, а на ее зарядку будет уходить меньше 10 минут. Как пишет Financial Times, в компании рассчитывают, что смогут наладить массовое производство таких твердотельных батарей в 2027–2028 годах.

Твердотельные аккумуляторные батареи, в которых в качестве электролита применяется твёрдый материал, рассматриваются в качестве более надёжной, удобной и безопасной альтернативы литийионным батареям с жидким электролитом. Однако сейчас твердотельные батареи сложнее и дороже в производстве. В японской компании утверждают, что могли бы значительно упростить процесс производства твердотельных батарей, потенциально сделав его более простым по сравнению с выпуском литийионных батарей.

Японская корпорация Panasonic является старейшим партнёром Tesla по выпуску литиевых аккумуляторов для электромобилей, но у неё есть собственные цели по темпам экспансии производства. Представители компании на этой неделе заявили, что к 2031 году Panasonic должна будет построить ещё четыре предприятия по выпуску аккумуляторных ячеек.

Источник изображения: Panasonic

В интервью Reuters глава профильного подразделения Panasonic Соитиро Ватанабэ (Shoichiro Watanabe) признался, что для увеличения ежегодного объёма выпуска тяговых батарей до 200 ГВт‧ч в эквивалентной ёмкости компании придётся к началу 2031 года построить ещё четыре крупных предприятия. Фактически, к началу следующего десятилетия Panasonic придётся в четыре раза увеличить объёмы выпуска тяговых аккумуляторов по сравнению с мартом текущего года. При этом где и когда появятся новые предприятия, руководство компании уточнять отказалось.

Известно лишь, что в дополнение к японским мощностям Panasonic для достижения поставленной цели будут задействованы предприятие в Неваде и строящееся в Канзасе. Последнее после введения в строй сможет ежегодно выпускать до 80 ГВт‧ч аккумуляторов в эквивалентной ёмкости.

Будет расширяться круг партнёров, привлекаемых Panasonic для производства тяговых батарей. Помимо Tesla, сотрудничество в этой сфере будет налажено с японским автопроизводителем Mazda Motor. Не исключено, что Panasonic и Mazda создадут совместное предприятие по выпуску батарей. Автопроизводитель заинтересован в получении аккумуляторных ячеек Panasonic как в Японии, так и в Северной Америке. Подписав соглашение в этом году, компании рассчитывают заняться поставками батарей с 2025 года. По словам представителя Panasonic, уходит в прошлое практика, когда производители батарей все инвестиции тянули собственными силами. Чтобы оставаться крупным игроком рынка, компания должна достичь минимального объёма производства в 200 ГВт‧ч в год.

В США, как сообщалось ранее, Panasonic планирует построить как минимум два предприятия по выпуску батарей, сосредотачиваясь на типоразмере 4680, который востребован главным партнёром в лице Tesla. В качестве ещё одного штата, в котором может появиться предприятие Panasonic, уже упоминалась Оклахома. По словам представителя компании, четыре будущих предприятия обрастут примерно дюжиной предприятий-спутников, которые будут построены поставщиками материалов и компонентов для производства аккумуляторных ячеек. Автопроизводители из числа клиентов Panasonic смогут участвовать в финансировании закупок сырья и материалов для общих нужд. Поставщики материалов должны заблаговременно принимать решения относительно необходимости строительства своих предприятий.

Доктор Джон Гудинаф (John Goodenough), известный как создатель литийионных аккумуляторов, ушёл из жизни в возрасте ста лет, сообщил Техасский университет в Остине (США). Батареи этого типа продолжают широко использоваться в смартфонах, ноутбуках и электромобилях.

Источник изображения: utexas.edu

Учёные исследовали литиевые батареи и раньше, но только доктору Гудинафу удалось добиться крупного прорыва в 1980 году, когда он работал в Оксфордском университете — он изготовил катод со слоями оксида лития и кобальта, что помогло обеспечить высокое напряжение и приемлемый уровень безопасности. Аккумуляторы нового типа оказались более ёмкими в сравнении со своими предшественниками — свинцово-кислотными (продолжают использоваться в автомобилях) и никель-кадмиевыми (применяются в портативной электронике).

Технология не получила достаточного распространения, пока доктор Акира Йошино (Akira Yoshino) не заменил необработанный литий его более безопасными ионами. Он построил проект аккумулятора нового типа для корпорации Asahi Kasei, а массовое производство этих батарей в 1991 году наладила компания Sony. В результате стало возможным создание более компактных телефонов и ноутбуков с более продолжительными временем автономной работы; реальностью стали и электромобили.

Одними только аккумуляторами заслуги доктора Гудинафа не ограничиваются. Во время своей работы в Массачусетском технологическом институте он участвовал в разработке технологии, на основе которой была создана оперативная память компьютеров. Профессор продолжал работу до 90 лет, и последние годы посвятил технологии аккумуляторов нового поколения, которая обещала очередной прорыв в области возобновляемых источников энергии и электротранспорта.

В широких кругах его имя оставалось малоизвестным, но его заслуги были отмечены многочисленными наградами, в том числе Нобелевской премией по химии в 2019 году. Через несколько лет автопроизводители планируют отказаться от технологии литийионных аккумуляторов в пользу более ёмких, мощных и безопасных твердотельных батарей.

Тайванский производитель аккумуляторов ProLogium заявил, что к концу этого года начнёт поставки своих твердотельных аккумуляторов европейским автопроизводителям для тестирования. Новая конструкция твердотельной батареи с керамическим твёрдым электролитом может почти удвоить плотность энергии по сравнению со стандартным аккумулятором электромобиля, при этом значительно снизив его вес и количество элементов.

Источник изображений: ProLogium

«В прошлом году мы анонсировали первую твердотельную батарею с анодом из 100 % оксида кремния, предназначенную для обеспечения более высокой плотности энергии на уровне ячейки. Теперь мы рады представить LLCB, ещё одну новаторскую концепцию, которая выведет дизайн аккумуляторов для электромобилей на новый уровень с точки зрения большой запаса хода, малого веса и гибкости конструкции», — заявил Винсент Янг (Vincent Yang), генеральный директор и основатель ProLogium Technology.

Формат большой литий-керамической батареи (LLCB) уменьшает количество ячеек и количество параллельных соединений в аккумуляторной батарее, снижая затраты на компоненты и сборку. Плоская форма и превосходная теплопроводность твердотельного керамического электролита могут значительно упростить конструкцию системы охлаждения, тем самым оптимизируя пространство и экономя более 100 кг веса.

«LLCB обеспечит большую гибкость проектирования электромобилей, — заявил Саймон Ву (Simon Wu), помощник вице-президента ProLogium. — При той же площади, что и у обычного аккумуляторной ячейки 2170, объёмная плотность энергии блока LLCB может быть почти удвоена, а при одинаковой ёмкости вес блока LLCB может быть снижен на 115 кг. Что ещё более важно, производственные процессы LLCB будут производить меньше отходов, а сниженное количество ячеек потребует меньше сырья».

ProLogium в настоящее время сотрудничает с FEV для проведения тестирования технологии LLCB и разработки применимых решений. Планируется, что образцы новых аккумуляторов будут доставлены европейским автопроизводителям для испытаний уже в конце 2023 года. В число европейских партнёров входит Mercedes-Benz.

Ранее ProLogium привлекла $326 млн для разработки твердотельных аккумуляторов. Сейчас компания инвестирует €5,2 млрд в строительство своего первого зарубежного завода по производству твердотельных аккумуляторов в Дюнкерке, Франция. Общая запланированная мощность в 48 ГВт·ч будет поэтапно развёрнута для поставок на европейский рынок электромобилей, что позволит ProLogium массово производить аккумуляторы следующего поколения и локализовать свои исследования и разработки и цепочку поставок, опередив своих конкурентов.