Контролирующая 36,8 % мирового рынка тяговых аккумуляторов для электротранспорта китайская компания CATL своему успеху обязана самым дешёвым и распространённым по химическому составу литиевым батареям на основе фосфата железа (LFP). На этой неделе она представила батареи семейства Shenxing, которые позволяют восстановить до 400 км запаса хода за 10 минут зарядки.

Источник изображения: CATL

Массовое производство таких батарей, как сообщает Reuters, начнётся к концу текущего года, а первые электромобили на их основе появятся в первом квартале 2024 года. Представители CATL выразили надежду, что батареи нового семейства со временем станут стандартным решением для многих электромобилей. Тяговая батарея типовой ёмкости позволит среднестатистическому электромобилю преодолевать до 700 км без подзарядки. Кроме того, новое семейство батарей CATL также лучше проявляет себя в суровых погодных условиях. По всей видимости, имеется в виду способность обычных LFP-батарей быстро терять остаточный заряд на морозе. При температуре воздуха 10 градусов ниже нуля по Цельсию новая батарея CATL способна восполнить заряд с 0 до 80 % за 30 минут.

Возможность быстро восполнять заряд тяговой батареи имеет большое значение для владельцев электромобилей, ведь если запас хода можно будет восполнить на 400 км за десять минут, то это почти полностью исключит неудобство, связанное с необходимостью долго заряжаться во время длительных путешествий. Конкурирующая компания Tesla может предложить восполнение запаса хода максимум на 322 км за 15 минут, а китайская компания GAC AION предлагает батареи, способные восполнить запас хода на 500 км за 15 минут.

Сама CATL в последнее время активно проявляет себя в сфере разработки новых типов аккумуляторных батарей. В арсенале компании уже имеются аккумуляторы, позволяющие электромобилям преодолевать по 1000 км без подзарядки, а также питать электродвигатели авиационной техники. Ради снижения себестоимости аккумуляторов CATL создаёт батареи на основе натрия.

Австралийская компания 1414 Degrees ввела в эксплуатацию демонстрационный модуль по хранению тепловой энергии. Установка использует высокие тепловые свойства кремния для обслуживания высокотемпературных отраслей промышленности на основе безуглеродной энергетики. Электричество от возобновляемых источников нагревает воздух и запасает тепло в кирпичах, а при необходимости тепло подаётся в производственные установки.

Ядро накопительной установки из кремниевых кирпичей. Источник изображения: 1414 Degrees

Экспериментальный модуль SiBox мощностью 1 МВт·ч накапливает тепло в запатентованных кирпичах SiBrick. Кремний плавится при температуре 1414 °C и обладает превосходной теплоёмкостью, что позволяет установке оперировать рабочими температурами на уровне 800 °C. Перед вводом в эксплуатацию установка SiBox успешно прошла 32 цикла смены фаз, работая при температурах на выходе от 700 до 850 °C и обеспечивая непрерывную работу от 6 до 12 часов при каждой заданной температуре.

«Данные, полученные в ходе испытаний, полностью совпадают с ожиданиями от разработанных инженерных инструментов и моделей, что дает уверенность в масштабировании технологии SiBox, — говорится в сообщении компании. — Внутри установки кирпичи SiBricks ёмкостью 1 МВт·ч работали надёжно и после визуального осмотра были признаны, как находящиеся в отличном состоянии».

Компания заявила, что демонстрационный блок в настоящее время работает автономно и готов к проведению непрерывных циклических и разрядных испытаний в течение следующих 12 месяцев для завершения этапа валидации.

Внешний вид 1-МВт·ч установки

«В ближайшие месяцы наши инженеры используют результаты работы демонстрационного модуля для разработки SiBox коммерческого масштаба емкостью до 100 МВт·ч», — сообщает пресс-релиз 1414 Degrees.

Разработка демонстрационной установки SiBox была поддержана нефтегазовым гигантом Woodside, который выделил на реализацию проекта до 2 млн австралийских долларов ($1,3 млн). В рамках этой сделки Woodside теперь имеет возможность совместно разрабатывать и коммерциализировать технологию SiBox.

Это не единственный подобный проект. Хранение энергии в кирпичах и расплавах поддержано лидерами инвестиций. Например, Билл Гейтс поддержал деньгами компанию Rondo Energy, которая сейчас строит в Таиланде крупнейший в мире завод по производству теплоаккумулирующих кирпичей.

В 2024 году на рынок выйдет новый тип жидкометаллического аккумулятора, разработанный стартапом Ambri и обещающий низкую стоимость хранения энергии и долгий срок службы. Этот аккумулятор может стать решением проблемы хранения энергии из возобновляемых источников, делая её более доступной и эффективной.

Источник изображения: Ambri

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) утверждают, что стоимость хранения энергии должна составлять всего $20 за 1 кВт·ч, чтобы полностью перейти на использование энергии, получаемой от ветра и солнца. Сейчас системы аккумуляторов на основе литийионных батарей стоят около $405 за 1 кВт·ч, однако новый жидкометаллический аккумулятор может существенно снизить эти расходы.

Дональд Сэдоуэй (Donald Sadoway), профессор химии материалов из Массачусетского технологического института (MIT), давно стремился к созданию доступных аккумуляторов. Он основал стартап Ambri в 2010 году для создания жидкометаллических аккумуляторов. Стоимость аккумулятора Ambri варьируется от $180 до $250 за 1 кВт·ч, но к 2030 году ожидается снижение до $21 за 1 кВт·ч. Компания Ambri и энергетическая компания Xcel Energy планируют установить 300-кВт·ч систему хранения в городе Аврора, штат Колорадо, в начале 2024 года. Ожидается, что к концу года система будет полностью функционировать.

Преимущества жидкометаллического аккумулятора заключаются в доступности материалов, простоте химии и дизайна по сравнению с литийионными аккумуляторами. Он также обладает большим сроком службы. Сэдоуэй говорит: «Этот аккумулятор может проработать 20 лет, сохранив 95 % своей ёмкости». Основное отличие аккумулятора Ambri — это три жидких слоя, разделённых по плотности. На дне находится катод из расплавленной сурьмы (химический элемент с символом Sb), сверху — анод из лёгкого кальциевого сплава, а между ними — электролит из хлорида кальция.

Однако путь к коммерциализации этой технологии был долгим. Как говорит Сэдоуэй: «Мы должны были изобрести всё, включая производственное оборудование». Сейчас Ambri получила крупный заказ от компании Microsoft, которая хочет использовать эти аккумуляторы в своих дата-центрах вместо дизельных генераторов.

Жидкометаллические аккумуляторы могут стать революционным решением в области хранения энергии. Они обещают долгий срок службы, низкую стоимость и высокую эффективность. Однако для их широкого внедрения необходимо обеспечить стабильное снабжение сырьём и разработать новые производственные методы.

Китайский рынок электромобилей является крупнейшим в мире, что до сих пор позволяло местному производителю тяговых аккумуляторов CATL считаться мировым лидером именно за счёт крепких позиций на домашнем рынке. Тем не менее, статистика прошлого полугодия показывает, что и за пределами Китая CATL готовится потеснить формально сохраняющую пальму первенства южнокорейскую компанию LG Energy Solution.

Источник изображения: CATL

Данными статистики SNE Research делится южнокорейское издание Business Korea. Опубликованный вчера отчёт этого аналитического агентства гласит, что в первой половине прошлого года LG Energy Solution на 7,7 процентных пункта превосходила CATL по занимаемой доле рынка за пределами Китая. В первой половине текущего года разрыв сократился до 2,2 процентных пунктов, но формально LG Energy Solution остаётся лидером рынка тяговых аккумуляторов за пределами Китая.

При этом нельзя сказать, что бизнес корейской компании стагнировал в прошлом полугодии. Объёмы поставок тяговых аккумуляторов выросли на 55,1 % в годовом сравнении, а рыночная доля увеличилась с26,5 до 41,1 %. Последней динамике во многом способствовали высокие объёмы продаж электромобилей Tesla Model 3 и Model Y, Volkswagen ID.3 и ID.4, а также Ford Mustang Mach-E. Все они используют тяговые аккумуляторы LG Energy Solution.

CATL при этом развивалась ещё более стремительно, нарастив за год поставки тяговых аккумуляторов на 107,1 %, а также увеличив долю рынка с 18,8 до 38,9 %. В этом году, как отмечают авторы исследования, бизнес CATL растёт преимущественно за счёт рынков за пределами Китая. К слову, аккумуляторы этой китайской марки используются в тех же Tesla Model Y и Model 3, флагманском Mercedes-Benz EQS, а также электромобилях и гибридах Volvo XC40 Recharge и MG-4. По некоторым данным, новое поколение электромобилей Hyundai Kona тоже будет использовать аккумуляторы CATL, что будет способствовать дальнейшему укреплению позиций китайского поставщика за пределами домашнего рынка.

Швейцарская компания Energy Vault сообщила о завершении строительства и сдаче в эксплуатацию первого в мире коммерческого гравитационного аккумулятора энергии. Установка построена в Китае. Её мощность достигает 25 МВт, а ёмкость — 100 МВт·ч. Она переводит электрическую энергию в кинетическую при поднятии бетонных блоков на высоту и снова высвобождает её при спускании блоков на землю.

Источник изображений: Energy Vault

Построенное в Китае хранилище гравитационной энергии — это первое такое сооружение коммерческих масштабов. До этого в Швейцарии компания Energy Vault построила демонстрационную установку мощностью 5 МВт, но реализованный в Китае проект затмевает её. Более того, на волне успеха Китай требует построить ещё пять подобных накопителей общей ёмкостью 2 ГВт·ч.

Гравитационные накопители по физике процесса напоминают гидроаккумулирующие электростанции, но без насосов и капризного оборудования. Груз в виде монолитных 24-т блоков поднимается на высоту до 100 и более метров и спускается в часы, когда требуется энергия. Это неплохой буфер для источников энергии из возобновляемых ресурсов и, прежде всего, от Солнца и ветра.

КПД гравитационной станции Energy Vault начинается с 75 % и может превышать 80 %. Загрузка блоков (запасание энергии) может продолжаться от 2 до 12 часов и более в зависимости от задач и источников. Вводимая в эксплуатацию система в провинции Цзянсу недалеко от Шанхая будет работать в течение 4 часов. К сети электропередачи она будет подключена в четвёртом квартале текущего года. Местным властям так понравился проект, что они заказали ещё один такой накопитель.

Интересно, что управляет всем этим хозяйством обучаемый алгоритм с функцией машинного зрения. Интересная будет площадка для съёмок очередного «Терминатора»… на фоне снующих вверх и вниз 24-тонных бетонных блоков. Кстати, где-то на просторах США компания Energy Vault тоже строит аналогичную гравитационную установку.

Компания Panasonic сообщила, что направление по производству жидкокристаллических дисплеев было фактически ликвидировано по завершению прошедшего финансового года. Последние панели компания выпустила в марте 2023 года. Она больше не будет производить эту продукцию, а предприятие будет перестроено на выпуск литиевых аккумуляторов для электромобилей.

Прозрачный LCD-экран компании Panasonic. Источник изображения: Panasonic

Выпускать LCD-панели для мониторов и телевизоров компания начала в 2006 году. Сильная конкуренция быстро заставила Panasonic переключиться с бытовой продукции на промышленные и автомобильные дисплеи. Но и этот план не оправдался, преимущественно по причине начала торговых и санкционных войн между США и Китаем. То, что бизнес вскоре предстоит ликвидировать, компания поняла уже к 2020 году.

С производством литиевых аккумуляторов компания угадала. Ещё в 2020 году Panasonic и Toyota создали совместное предприятие Prime Planet Energy & Solutions, которое занимается производством призматических батарей — популярной продукции для изготовления тяговых аккумуляторов для электромобилей. Завод в Химэдзи, который выпускал жидкокристаллические панели, будет переоборудован под выпуск аккумуляторов для предприятия Prime Planet Energy & Solutions.

Бизнес по выпуску аккумуляторов даёт Panasonic отличную прибыль и радует инвесторов. Для компании это «приоритетное направление инвестиций». Только в первом квартале прибыль на этом направлении выросла на 42 %, что принесло инвесторам около $636 млн.

Также компания Panasonic является ключевым поставщиком аккумуляторов для Tesla. Кроме того, было объявлено, что ведутся переговоры с компаниями Mazda и Subaru о поставках батарей для будущих электромобилей этих производителей. Это уже подстегнуло расширение производства, которое, как сообщили инвесторам, идёт полным ходом. В частности, Panasonic планирует выпускать от 79 до 81 ГВт·ч батарей в год.

Исследователи из Массачусетского технологического института превратили бетон в суперконденсатор с помощью одной простой добавки — сажи. Она добавляется в цемент в процессе замешивания бетона. После отвердевания получается углеродный электрод колоссальной площади, из которого можно сделать суперконденсатор. Это позволит накапливать электрическую энергию в фундаменте, стенах и других конструкциях из бетона.

Источник изображения: MIT

Новая разработка может сделать накопитель энергии неотъемлемым элементом архитектуры. Главное, что это довольно просто, хотя вопросы изготовления, эксплуатации и безопасности подобных накопителей — это пока чистый лист. Идея базируется на том, что в процессе замешивания раствора вода распределяет углеродный материал (сажу или что-то подобное) по объёму бетона в виде разветвлённых потоков от более широких к узким.

После застывания смеси в ней формируется токопроводящий электрод большой площади. Для превращения его в суперконденсатор необходимо два таких электрода, разделённых перегородкой или расстоянием. Также всё это изделие необходимо пропитать (погрузить) в обычный электролит, например, в раствор хлорида калия.

По подсчётам учёных, ёмкость такого элемента составит 10 кВт·ч для 43 м³ бетона. Это примерный объём бетона для среднего в США частного дома с подъездными дорожками и гаражами. Запасённой таким образом энергии может хватить на ночь обслуживания электричеством, что в дополнение к солнечной ферме на крыше может сделать получение энергии условно бесплатным мероприятием.

Одно из полезнейших свойств разработки — это её неограниченное масштабирование. В рамках испытаний авторы проекта создали небольшие суперконденсаторы размером с батарейки-таблетки диаметром 1 см и толщиной 1 мм, обеспечив им рабочее напряжение в 1 В. Объединив три таких суперконденсатора, они зажгли светодиод на 3 В. Теперь они постепенно увеличивают размеры элемента, продвигаясь от блока размером со стандартный автомобильный аккумулятор на 12 В к бетонному блоку на 45 м³ — он должен продемонстрировать возможность обеспечить питанием целый дом.

Учёные также обнаружили, что существует обратная зависимость между ёмкостью и прочностью материала: чем больше в нём углерода, тем больше энергии он вмещает, но бетон становится немного слабее. Это может оказаться полезным в тех областях, где бетон не служит элементом конструкции, и где его потенциал прочности не задействуется. Они установили, что для фундамента и структурных элементов ветряной турбины «золотой серединой» оказываются 10 % углеродного компонента в растворе.

Ещё одной потенциальной возможностью применения новых суперконденсаторов являются бетонные дороги, которые накапливают энергию устанавливаемых вдоль них солнечных панелей и передают её электромобилям при помощи электромагнитной индукции — аналогичным образом работает беспроводная зарядка мобильных телефонов. Подобные дороги разрабатываются в Германии и Нидерландах, но эти проекты предусматривают стандартные аккумуляторы.

На начальных этапах технология углеродно-цементных суперконденсаторов, уверены учёные, пригодится при строительстве изолированных домов, зданий и убежищ вдали от электросети. Решение предлагает большую гибкость: свойства суперконденсатора можно регулировать, изменяя соотношения компонентов в смеси. К примеру, в случаев автодорог потребуются высокие скорости зарядки и разрядки, тогда как в случае жилого дома есть целый день, чтобы достичь необходимого заряда. Наконец, этот многофункциональный материал может служить не только в качестве суперконденсатора — если подать на него электричество, он превратится в систему отопления.

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.