Госкорпорация «Росатом» практически полностью купила южнокорейского разработчика литийионных аккумуляторов Enertech. «Росатом» ещё в 2021 году купил 49 % акций Enertech у одной из структур холдинга Ener1, а в прошлом году купил ещё 49 % и теперь фактически является собственником бизнеса, пишет «Коммерсант». Эксперты считают, что покупка компании с пакетом технологий оправдана, поскольку на самостоятельную разработку сопоставимых аккумуляторных технологий ушли бы годы.

Источник изображения: Enertech

Информация о приобретениях «Росатома», точнее, входящей в его состав компании «Рэнера», появилась в отчётности Enertech International за 2022 год. Сейчас «Рэнера» принадлежит доля в 98,32 %. До этого пакет принадлежал TVG Saehan Holdings Limited, входящей в состав Ener1, основным владельцем которой называется стоящий за группой «Илим» Борис Зингаревич. По данным «Коммерсанта», госкорпорации необходимы технологии для начала производства аккумуляторов на своей фабрике в Калининградской области. Там планируется выпускать батареи суммарной ёмкостью 4 ГВт·ч в год — этого достаточно для 50 тыс. электромобилей.

Сообщается, что Enertech представляет собой небольшой завод с собственным исследовательским центром. Известно, что прежний владелец Ener1 занимался развитием аккумуляторных технологий в США, но не слишком преуспел в финансовом отношении. По информации издания, в 2018 году Enertech выпускала аккумуляторы для российского лимузина Aurus, но так и не смогла преодолеть финансовые трудности, накопив убыток в размере $64 млн. При этом только в прошлом году компания начала приносить прибыль, которая составила $2,2 млн.

Запуск калининградского завода планируется осенью 2025 года, выпускаемые тяговые аккумуляторы планируется использовать, например, в электромобилях «Атом». Подконтрольная Enertech структура уже зарегистрировала в 2021 году в России ряд патентов. Известно, что сейчас Enertech занимается разработкой литий-никель-марганец-кобальт-оксидных аккумуляторов (NMC), оптимальных для электромобилей.

Эксперты подчёркивают, что решение «Росатома» о покупке можно только приветствовать, поскольку тяговые аккумуляторы нужны уже сегодня, а на создание собственных технологий уйдёт не один год, в лучшем случае — три-четыре. Сообщается, что ещё в 2021 году Enertech объявила о начале производства тяговых АКБ в соответствии с перспективной технологией NMC811, на разработку которой ушло не менее пяти лет, даже с учётом того, что исходные наработки у компании уже имелись.

По имеющимся данным, в рамках соглашения с российским правительством технологию выпуска литийионных аккумуляторов совместно с «Росатомом» создаёт консорциум «Инэнерджи». Эксперты утверждают, что технологию стоит создавать параллельно с освоением рынка, иначе к моменту готовности решения окупить затраты на разработку будет значительно труднее.

Ещё в феврале этого года руководство китайской компании NIO сообщило, что летом у клиентов марки появится возможность получить первые электромобили, оснащаемые твердотельными тяговыми батареями ёмкостью 150 кВт‧ч. Тогда же стало понятно, что удовольствие будет не из дешёвых: сама по себе батарея будет стоить почти $50 000, как целый седан ET5. Сейчас NIO уже подала заявку на право поставлять подобные электромобили на китайский рынок.

Источник изображения: NIO

Компания намеревается расширить ассортимент тяговых батарей, которыми оснащаются реализуемые в Китае электромобили. Все три предлагаемые на местном рынке модели NIO получат модернизированные батареи, причём их поставщиком выступит компания WeLion New Energy Technology, которая выпуск твердотельных тяговых аккумуляторов начала ещё в ноябре прошлого года. Из всего этого можно сделать вывод, что варианты электромобилей NIO с тяговой батареей ёмкостью 150 кВт‧ч будут оснащаться именно твердотельными аккумуляторами производства WeLion.

Тот же седан NIO ET7 с подобной батареей сможет проезжать без подзарядки до 1000 км, переход на твердотельные аккумуляторы должен повысить и скорость зарядки, но пока подробные характеристики не раскрываются. Известно лишь, что плотность хранения заряда вырастет до 360 Вт‧ч/кг, поэтому столь ёмкая батарея будет весить чуть более 400 кг. На первых порах машины NIO с твердотельными аккумуляторами можно будет получить только в лизинг или аренду, позже появится возможность выкупить их в постоянное владение.

Впрочем, если учесть немалую наценку за новый тип батареи, которая будет измеряться десятками тысяч долларов, желающие переплатить найдутся только среди самых состоятельных любителей длительных безостановочных поездок. NIO активно развивает сеть станций по экспресс-замене тяговых батарей на заряженные, и для пополнения запаса хода владельцам машин с более скромными по ёмкости аккумуляторами достаточно на пять минут задержаться в специальном ангаре, где все операции выполняются автоматикой.

Японская компания Panasonic является старейшим партнёром Tesla по выпуску литиевых аккумуляторов, поэтому и разработка ячеек типоразмера 4680 велась с привлечением японских специалистов. Тогда как Tesla освоила выпуск таких аккумуляторных элементов в Калифорнии и Техасе, сама Panasonic запуск профильного производства постоянно откладывает. На этот раз апрель следующего года был назван в качестве самого оптимистичного ориентира.

Источник изображения: Panasonic

Как поясняет Reuters, соответствующие заявления представители Panasonic сделали на квартальной отчётной конференции. Первоначально компания хотела начать серийный выпуск литиевых аккумуляторов типоразмера 4680 собственными силами в период с апреля текущего года по март 2024-го, но теперь вынуждена перенести старт производства на период с апреля по сентябрь 2024 года, как сообщает источник. Производитель воспользуется задержкой, чтобы улучшить характеристики аккумуляторных элементов и повысить их конкурентоспособность. Опытное производство на пилотной линии в Японии уже осуществляется.

Компания Tesla аккумуляторные ячейки типоразмера 4680 использует в составе батарей кроссоверов Model Y, собираемых в Техасе. Попытки наладить выпуск таких ячеек на предприятии в Берлине были ею оставлены по экономическим соображениям. В декабре прошлого года Tesla начала мелкосерийный выпуск электрических грузовиков Semi на предприятии в Неваде, но глава компании Илон Маск (Elon Musk) заявил, что эти машины не используют аккумуляторы типоразмера 4680. Собственными силами Tesla производит такое количество ячеек типа 4680, которого хватает для оснащения ими 1000 электромобилей в неделю.

Освоить производство таких ячеек стремятся и южнокорейские компании. Например, LG Energy Solution в прошлом месяце призналась, что запустит линию по выпуску аккумуляторов типоразмера 4680 на территории Южной Кореи к концу текущего года. Когда будет развёрнуто массовое производство таких аккумуляторов, корейская компания не уточнила. Samsung SDI тоже интересуется аккумуляторами такого типоразмера, но пока экспериментирует с их геометрическими параметрами.

Свои призывы к предпринимателям заниматься переработкой лития для тяговых батарей Илон Маск (Elon Musk) формально подкрепил собственным примером на этой неделе, приняв участие в церемонии закладки фундамента нового предприятия в Техасе, которое займётся данным видом деятельности, в перспективе обеспечивая сырьём выпуск до 1 млн электромобилей в год.

Источник изображения: Tesla

Напомним, что с некоторых пор в Техасе расположена не только штаб-квартира Tesla, но и предприятие по выпуску электромобилей с потенциально самым широким ассортиментом продукции этой марки. Здесь Илон Маск намеревается собирать не только роботизированные такси, грузовики Semi и спорткар Roadster второго поколения, но и человекоподобных роботов Optimus. Наличие в этом же штате крупного предприятия по переработке лития станет подспорьем для выпуска аккумуляторов типоразмера 4680, который налажен в Остине.

Согласно поданным компанией документам, Tesla собирается потратить на строительство предприятия по переработке лития в Техасе не менее $375 млн. Губернатор штата Грег Эбботт (Greg Abbott) в понедельник принял участие в церемонии закладки фундамента вместе с Илоном Маском. По замыслу последнего, новое предприятие в Техасе сможет обрабатывать больше гидроксида лития, чем все вместе взятые площадки на территории Северной Америки. Предприятие обещает применять передовые методы обработки гидроксида лития, которые используют меньше вредных химикатов и позволяют получить больше пригодных для дальнейшего использования побочных продуктов переработки. Илон Маск заверил, что производство не будет выделять вредных веществ, и при желании посреди этой площадки можно жить без ущерба для здоровья. Побочными продуктами деятельности предприятия станут преимущественно песок и известняк, им удастся найти выгодное применение.

Более половины мировых мощностей по переработке лития находятся на территории Китая, и появление крупного предприятия такого профиля на территории США позволит местной промышленности снизить зависимость от страны, с которой у неё складываются не самые простые взаимоотношения. Предприятие Tesla обещает работать как на импортируемом сырье, так и на продуктах вторичной переработки использованных тяговых батарей. Строительство предприятия будет завершено в следующем году, а в 2025 году оно начнёт выдавать продукцию. На строительстве будут задействованы около 250 человек, численность персонала предприятия составит 165 человек.

Китайские производители давно занимают прочные позиции на мировом рынке как электромобилей, так и тяговых аккумуляторов, а претендующая на статус глобального лидера компания BYD производит оба типа продукции. По итогам первого квартала ей даже удалось сместить на третью позицию южнокорейскую LG Energy Solution, и теперь оба крупнейших производителя аккумуляторов в мире имеют китайское происхождение.

Источник изображения: LG Energy Solution

Об этом позволяет судить статистика южнокорейской исследовательской компании SNE Research, оценивающая изменения на рынке тяговых аккумуляторов для электромобилей и гибридов за первый квартал этого года. Прежде всего, в мировых масштабах объёмы использования отраслью тяговых аккумуляторов выросли в годовом сравнении на 38,6 % до 133 ГВт·ч. Как и ранее, лидерство удалось удержать китайской компании CATL, хотя ее доля и немного сократилась — с 36 до 35 %. При этом фактические объёмы поставок компания нарастила чуть меньше среднего показателя по рынку — на 35,9 %.

Занявшая второе место в мировом рейтинге BYD отстаёт от своего соотечественника весьма существенно, контролируя лишь 16,2 % рынка. С другой стороны, компания увеличила объёмы поставок тяговых батарей более чем в два раза, что и позволило ей обогнать LG Energy Solution. Год назад BYD контролировала не более 10,4 % мирового рынка. Китайским компаниям, по данным авторов исследования, проще укреплять свои позиции на местном рынке, поскольку в случае с той же BYD речь идёт о вертикально интегрированном бизнесе, позволяющем чётко контролировать издержки даже в условиях высокой ценовой конкуренции.

LG Energy Solution сохранила за собой 14,5 % мирового рынка тяговых аккумуляторов, но за пределами Китая она остаётся лидером с 28 % сегмента. Компания снабжает своей продукцией многих крупных автопроизводителей, включая Tesla, GM, Ford Motor и Volkswagen.

Так как недавно Tesla всё же приступила к оснащению своих электромобилей батареями производства BYD, теперь компания Илона Маска (Elon Musk) получает аккумуляторы уже от четырёх крупнейших поставщиков в мире. Правда, старейший из них в лице японской корпорации Panasonic теперь может похвастать лишь 9 % мирового рынка и четвёртым местом.

На пятом и шестом местах расположились южнокорейские SK On (5,3 %) и Samsung SDI (4,9 %). Остальные позиции в первой десятке занимают китайские компании CALB (4,3 %), Gotion High-Tech (2,2 %), Eve Energy (1,8 %) и Sunwoda (1,4 %). Все прочие производители сообща контролируют не более 5,3 % мирового рынка тяговых аккумуляторов для электромобилей и гибридов.

Илон Маск (Elon Musk) не раз заявлял, что возглавляемая им компания Tesla собирается к 2030 году выйти на выпуск 20 млн электромобилей в год, поэтому будет вынуждена быстро наращивать выпуск тяговых аккумуляторов и увеличивать добычу сырья для них, причём не только через партнёров. О желании этого автопроизводителя активнее заниматься обработкой сырья говорит и заявка, поданная в штате Невада с целью создания там профильной лаборатории по работе с литием.

Источник изображения: Google Maps, Electrek

В данном штате у Tesla есть предприятие по выпуску тяговых батарей, которое функционирует совместно с Panasonic, но новая лаборатория разместится в городке Спаркс на некотором удалении. В документации новое здание упоминается как «Литиевая лаборатория Tesla», а о назначении объекта можно лишь догадываться по словам «производство» и «исследования и разработки», которые расположились по соседству. Уже существующие в городе Спаркс здание компания собирается переоборудовать под собственные нужды, серьёзно изменив инженерную инфраструктуру и минимально затронув его архитектурный облик.

В штате Техас компания строит предприятие по очистке лития. Как не раз отмечал Илон Маск, в мире нет дефицита лития, но его перерабатывают в недостаточных для автомобильной отрасли количествах. Профильный бизнес по своей прибыльности Маск сравнивает с чеканкой монет, призывая всех предпринимателей заниматься очисткой и переработкой лития и его соединений. С 2020 года Tesla вынашивает планы самостоятельной добычи лития в штате Невада, так что профильная лаборатория вполне может ей пригодиться для исследовательских целей.

Строящееся совместное предприятие TSMC на западе Японии, как ожидается, перетянет на себя основную часть бюджетных средств, выделенных местными властями на поддержку полупроводниковой отрасли. Недавно министр промышленности Ясутоси Нисимура (Yasutoshi Nishimura) пояснил, как будут распределяться $1,8 млрд субсидий между проектами в сфере производства тяговых аккумуляторов и чипов.

Источник изображения: Reuters, Androniki Christodoulou

По информации Reuters, японский чиновник заявил о готовности властей страны потратить до $1,38 млрд на поддержку восьми проектов по строительству предприятий, связанных с выпуском тяговых аккумуляторов. Ещё около $421 млн будут направлены на финансирование двух проектов по строительству в Японии предприятий, занимающихся выпуском полупроводниковых компонентов. Хотя это не конкретизировалось, можно предположить, что речь идёт о предприятиях TSMC и консорциума Rapidus соответственно.

Японский министр был более многословен в отношении именно проектов по выпуску тяговых аккумуляторов. Honda Motor и производитель батарей GS Yuasa затеяли увеличить объёмы выпуска аккумуляторов для стационарных систем хранения электроэнергии, собираясь потратить на эти нужды до $3,2 млрд. По сути, власти Японии готовы покрыть до $1,18 млрд из этих расходов. Две упоминаемые выше компании намереваются начать выпуск батарей в сотрудничестве с Blue Energy в апреле 2027 года, а к октябрю того же года выйти на массовый выпуск аккумуляторов. Где расположится предприятие, пока не уточняется, но его проектная мощность достигнет 20 ГВт‧ч эквивалентной ёмкости в год.

Генеральный директор Honda Motor Тосихиро Мибэ (Toshihiro Mibe) заявил: «Мы хотели бы отвечать на растущий спрос на самые разные виды батарей в Японии, преимущественно для электромобилей». Ранее он также заявлял, что не считает вероятным появление в Японии программы по продаже электромобилей населению с субсидированием части расходов, поскольку государственный бюджет страны и так нагружен долговыми обязательствами.

До сих пор в сфере локального производства тяговых батарей для электромобилей американская корпорация General Motors предпочитала сотрудничать с южнокорейской компанией LG Energy Solution, совместными усилиями они построят в США три предприятия, часть из которых уже функционирует. К 2026 году у GM появится в США и совместное предприятие с компанией Samsung SDI, на строительство которого будет потрачено $3 млрд.

Источник изображения: Samsung SDI

Новое предприятие начнёт функционировать в 2026 году и сможет ежегодно выдавать тяговых аккумуляторов совокупной ёмкостью до 30 ГВт‧ч, хотя в полученном агентством Bloomberg электронном письме Samsung SDI не было указано, где именно в США появится это предприятие. До этого считалось, что подходящая площадка найдётся в штате Индиана, где LG Energy Solution и GM не стали строить четвёртое по счёту совместно управляемое предприятие по выпуску тяговых аккумуляторов.

Предприятие Samsung SDI будет выпускать для нужд General Motors литиевые аккумуляторы с высоким содержанием никеля как в призматическом исполнении, так и в цилиндрическом. GM будет не единственным партнёром, в сотрудничестве с которым Samsung SDI будет развивать производство тяговых аккумуляторов на территории США. В штате Индиана будет построено предприятие, которое будет снабжать ими концерн Stellantis, владеющий торговыми марками Chrysler, Jeep и Dodge. Оно обойдётся партнёрам в $2,5 млрд.

По оценкам аналитиков, сейчас Samsung SDI располагает долгосрочными контрактами на поставку сырья и компонентов, позволяющими на 80 % покрыть собственную потребность в производстве тяговых аккумуляторов до 2025 года даже с учётом строительства новых предприятий и роста спроса на электромобили. Не исключено, что немецкая марка BMW тоже станет партнёром Samsung SDI в этой сфере.

Помимо двух уже упоминавшихся корейских производителей аккумуляторов, своё присутствие на территории США расширяет и SK On. На этой неделе корейская компания подписала соглашение с автопроизводителем Hyundai Motor, которое предусматривает строительство профильного предприятия в штате Джорджия на сумму $5 млрд. Массовый выпуск тяговых аккумуляторов совместное предприятие начнёт в 2025 году, а годовой объём производства достигнет 35 ГВт‧ч в эквивалентной ёмкости.

Швейцарская компания Energy Vault к лету завершит строительство самых масштабных в мире площадок по аккумулированию электрической энергии в гравитационных системах. Один аккумулятор строится в США, а второй — в Китае. Энергия будет запасаться при подъёме 24-тонных блоков на высоту свыше 100 метров. Её выработка будет происходить в процессе контролируемого спуска блоков на уровень земли.

24-т блок для накопления энергии подъёмом на высоту. Источник изображения: Energy Vault

По словам проектировщиков, гравитационные аккумуляторы просты, надёжны, собираются из местных комплектующих, включая блоки, и могут работать в любых климатических условиях без специального контроля и сложного климатического оборудования. В момент избытка электрической энергии 24-т блоки подаются к лифтам и поднимаются на высоту. В США сооружение будет достигать в высоту 140 м, а в Китае — 120 м. Когда выработка электрической энергии падает, что актуально в случае солнечной и ветряной энергетики, блоки спускаются на лифтах вниз, раскручивая роторы генераторов и вырабатывая электричество.

За время спуска блока размерами 3,5 × 2,7 × 1,3 м со скоростью 2 м/с вырабатывается примерно 1 МВт электричества с КПД более 80 %. Здания гравитационного аккумулятора можно строить не только вверх, но и вширь, таким образом наращивая ёмкость хранения энергии. Например, хотя китайский аккумулятор будет ниже строящегося в США, за счёт большей площади сооружения он может хранить до 100 МВт·ч электричества, тогда как американский — всего 36 МВт·ч.

Блоки для запасания энергии изготавливаются на месте из прессованной земли. Добавляются только скрепляющие растворы не более 1 % на вес блока. Система простая и неприхотливая в эксплуатации. Разработчик даёт 35 лет гарантии на работу гравитационной аккумулирующей системы.

Строительство гравитационного аккумулятора в Китае

В Швейцарии компания Energy Vault с 2020 года эксплуатирует опытный аккумулятор ёмкостью 5 МВт·ч. Он подключён к местной электросети и является не просто демонстратором, а рабочим инструментом. Но это маленький по своим масштабам проект. Два новых проекта — один в США в Снайдере (штат Техас) и второй в Китае к северу от Шанхая — станут доказательством хорошего и надёжного масштабирования платформы.

В свежем «Отчёте о воздействии» компания Tesla обнародовала обновлённую статистику потерь ёмкости аккумуляторов электромобилей Model S и X после пробега в 200 тыс. миль (322 тыс. км). Официально деградация батарей за этот период не превышает 12 %. В то же время этот показатель хуже, чем в отчёте за предыдущий год, когда деградация ёмкости была заявлена не более 10 % после прохождения того же расстояния.

Источник изображения: electrek.co

В отчёте речь идёт только о двух моделях электромобилей и об обычных литийионных аккумуляторах. В новых отчётах компания обещает раскрывать данные по другим моделям машин и сообщать о деградации батарей на «другой химии» и в новом формфакторе. Пока компания предоставляет информацию по самым массовым и давно продаваемым моделям, статистика по которым становится всё полнее и полнее.

Источник изображения: Tesla

Интернет-ресурс Electrek ведёт свою статистику по батареям электромобилей Tesla и, в частности, опираясь на ранние данные более чем о 100 тыс. электрокаров Tesla заявляет, что аккумуляторный блок ёмкостью 90 кВт·ч теряет ёмкость гораздо быстрее, чем аккумулятор емкостью 85 кВт·ч.

Данные по аккумуляторам Tesla 90 кВт·ч и 85 кВт·ч и прогнозирование их деградации. Источник изображения: electrek.co

Согласно данным источника, батарея Tesla машин Model 3 и Y будет терять не больше 10 % ёмкости за 100 тыс. миль пробега и потеряет не более 15 % ёмкости после 200 тыс. миль езды. Последнее следует из пока немногочисленного набора данных и может измениться как в лучшую, так и в худшую сторону. Износ аккумулятора — это то, что делает электромобиль уязвимым и недостаточно привлекательным для покупателя. Пока этот показатель укладывается в гарантийные расчёты Tesla, а предсказуемость в этом вопросе дорогого стоит.

Ещё в 2017 году марка Scania начала сотрудничать со шведским стартапом Northvolt с целью создания тяговых батарей, оптимизированных для работы на грузовом транспорте. Партнёрам к настоящему моменту удалось добиться некоторых успехов, и уже в этом году в производство будут запущены тяговые батареи с расчётным ресурсом в 1,5 млн километров пробега.

Источник изображения: Scania

По данным Scania, это позволит уравнять расчётную продолжительность цикла эксплуатации грузовика и его тяговой батареи. Созданные партнёрами аккумуляторные ячейки имеют номинальное напряжение 3,6 В и ёмкость 157 А‧ч. Прочие характеристики и химический состав не уточняются. По информации Northvolt, активное использование энергии ветра и воды при производстве этих батарей позволяет на треть сократить «углеродный след» по сравнению с аналогами.

Распространённые в Китае тяговые батареи на основе фосфата железа обладают длительным эксплуатационным ресурсом, но страдают от низкой плотности хранения электроэнергии. Грузовики на их основе получаются довольно тяжёлыми, либо вынуждены иметь ограниченный запас хода. Для коммерческой техники важна как грузоподъёмность, так и автономность хода. Компания Tesla уже начала в Неваде мелкосерийный выпуск грузовых тягачей Semi, но Илон Маск (Elon Musk) признался, что передовыми ячейками типоразмера 4680 они не оснащаются. Стало быть, оптимизация свойств тяговых батарей для использования на грузовом транспорте актуальна даже для лидеров рынка, коим является и Tesla.

Учёные из Института физики Китайской академии наук в Пекине сообщили о создании литиевого аккумулятора типа «мешочек» с рекордной плотностью энергии — свыше 700 Вт·ч/кг. Также поставлен рекорд в объёмной плотности энергии, который составляет 1653,65 Вт·ч/л. Оба показателя вдвое превышают возможности современных коммерческих литиевых батарей, но быстрого появления в продаже новинок учёные не обещают — количество рабочих циклов у них низкое.

Прогресс в разработке литиевых аккумуляторов (новый рекорд обозначен звёздочкой). Источник изображения: B Wang

Нелишне вспомнить, что несколько дней назад китайская компания CATL сообщила о разработке литиевого аккумулятора с плотностью энергии 500 Вт·ч/кг. Очевидно, что это перспективный продукт, который появится на рынке не сегодня и не завтра. Аккумуляторы с ещё большей плотностью — это следующая и ещё более отдалённая ступенька, но она обозначена и достижима. Подобные ёмкости дадут преимущество не только электромобилям, но также подтолкнут вперёд электрическую авиацию, где прогресс продолжает топтаться на месте.

Проблема современных технологий производства литиевых аккумуляторов в том, что они дошли до своего технологического предела. Катоды на основе LiFePO₄, LiCoO₂ или LiNixMnyCozO₂ (так называемого интеркаляционного типа), а также аноды на основе графита по плотности энергии приблизились к своему верхнему пределу.

В новой работе китайские физики рассказали об изготовлении практичных литиевых аккумуляторов типа «мешочек» на базе сверхтонкого катода Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂ и анода из металлического лития. За счёт богатых литием оксидов на основе марганца обеспечивается высокое напряжение заряда-разряда и повышенная ёмкость аккумулятора. В экспериментах была достигнута ёмкость 711,3 Вт·ч/кг, что является сегодня абсолютным рекордом в этой области.

В то же время исследователи не удовлетворены количеством рабочих циклов новой батареи — оно было ощутимо ниже коммерческих образцов. Над улучшением этого и других параметров батареи ещё предстоит много работы, признаются учёные. Во главу угла, что правильно, они ставят безопасность работы новых батарей, а потом уже всё остальное, в том числе повышенную ёмкость.

Специалисты Итальянского технологического института представили перезаряжаемую батарею, изготовленную полностью из съедобных компонентов. Аккумулятор без следа переваривается в желудке человека. Он может питать электронику для внутренней диагностики, детские игрушки и находиться в составе датчиков слежения за свежестью продуктов при длительном хранении.

Источник изображения: Istituto Italiano di Tecnologia

В журнале Advanced Materials описан прототип устройства, которое работает при безопасном для человека напряжении 0,65 В и обеспечивает ток в 48 мкА в течение 12 минут. Этого времени, например, достаточно для проведения диагностики желудочно-кишечного тракта, после чего батарея будет естественным образом переварена человеком.

«Будущее потенциальное применение варьируется от съедобных схем и датчиков, которые могут контролировать состояние здоровья, до питания датчиков для мониторинга условий хранения продуктов, — сказал ведущий автор исследования Марио Каирони (Mario Caironi), исследователь молекулярной электроники из Итальянского технологического института. — Более того, учитывая уровень безопасности этих батарей, их можно было бы использовать в детских игрушках, где существует высокий риск проглатывания».

Отрицательный электрод или анод аккумулятора изготовлен с использованием такого витамина, как рибофлавин (B2), а для изготовления катода использован другой витамин — кверцетин. Электролит аккумулятора произведён на водной основе. Сепаратором аккумулятора выступает морская водоросль нори, что особенно оценят любители японской кухни и суши в частности.

Для повышения электропроводности в аккумулятор включён активированный уголь. Внешние контакты для передачи тока на электронику сделаны из пчелиного воска с добавлением золота пищевой пробы.

Источник изображения: Advanced Materials

Демонстратор аккумулятора хорошо держал заряд в течение десятков циклов. Заряжать батарею внутри тела, увы, не получится. Прототип был площадью около 1 см², но учёные уже начали работу над его уменьшением и другими улучшениями, включая повышение ёмкости. Более ёмкие и мощные батареи, например, могут понадобиться для изготовления мягких съедобных роботов. Те, кто проходил процедуры типа эндоскопии, оценят возможную альтернативу глотанию «шланга». Это может быть одна из областей будущего применения съедобного аккумулятора, но могут быть и другие.

Ключевой мировой поставщик аккумуляторов — китайская CATL, объявила о создании аккумуляторов из «конденсированной материи», способных обеспечить достаточно энергии для полётов гражданских самолётов с электродвигателями.

Источник изображения: Jack Robinson/unsplash.com

Батарея представляет собой продукт с конденсированным электролитом, находящимся в «полутвёрдом» состоянии. Кроме того, используются новые материалы анодов и сепараторов. Плотность энергии составляет 500 Вт·ч/кг. Как сообщает Reuters, компания работает с неназванными партнёрами для того, чтобы обеспечить соответствие новых аккумуляторов требованиям к качеству и безопасности, обязательным для использования в авиации. Более того, позже в этом году CATL сможет начать производство аккумуляторов аналогичного типа для электромобилей.

Технология, предусматривающая использование конденсированного вещества в аккумуляторах, используется производителями АКБ для разработки вариантов с повышенной плотностью хранения энергии, поскольку для литийионных аккумуляторов текущего поколения она не превышает 300 Вт·ч/кг. Например, китайский производитель NIO планирует оснащать электромобили ET7 аккумуляторами с «полутвёрдыми» аккумуляторами на 360 Вт·ч/кг, разработанными компанией Beijing Welion New Energy Technology.

Также CATL объявила во вторник о целях добиться углеродной нейтральности на всех своих заводах по выпуску аккумуляторов к 2025 году, а во всей своей производственной цепочке, связанной с выпуском батарей — к 2035 году. Это важно из-за принятия всё более жёстких стандартов экобезопасности в регионах вроде Евросоюза и США, на рынках которых CATL ведёт масштабную экспансию.

Председатель совета директоров CATL Робин Цзэн (Robin Zeng) заявлял о важности снижения углеродных выбросов в индустрии аккумуляторов, поскольку на их долю приходится около 40 % всех углеродных выбросов в ходе жизненного цикла электромобилей. По его словам, ещё с 2019 года компания наращивает поиск решений для снижения выбросов в производстве АКБ.

Ранее сообщалось, что уже в этом году CATL намерена начать выпуск передовых аккумуляторов типа M3P, позволяющих поднять ёмкость на 10‒20 % относительно литиевых батарей типа LFP на основе фосфата железа.

Японская корпорация Panasonic является старейшим партнёром Tesla по выпуску литиевых аккумуляторов в штате Невада, но рост спроса на электромобили заставляет её рассматривать и другие производственные площадки в США. В июле прошлого года выбор Panasonic пал на штат Канзас, а Оклахома в качестве альтернативы пока только рассматривается, но именно в этом штате японским производителем может построено третье на территории США предприятие по выпуску аккумуляторов.

Panasonic

Первоисточником этих новостей принято считать японские новостные агентства, но представители Panasonic в интервью Reuters лишь признались, что компания заключила с властями Оклахомы соглашение, которое определяет правила получения локальных субсидий на строительство подобного предприятия. Непосредственно решение о строительстве в штате предприятия по производству тяговых аккумуляторов Panasonic ещё не приняла.

Tesla не будет единственным получателем аккумуляторных ячеек Panasonic, выпускаемых японской компанией на территории США. Переговоры ведутся с концерном Stellantis и немецкой компанией BMW. В строительство предприятия в Канзасе японская корпорация готова вложить $4 млрд, чтобы обеспечить рабочими местами до 4000 человек.