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.

Ford получит 9,2 миллиарда долларов в рамках льготного кредита от Министерства энергетики США для строительства трех огромных заводов по производству тяговых батарей для электромобилей. Эта внушительная сумма представляет собой крупнейшие государственные инвестиции в автомобильную промышленность со времён рецессии 2009 года.

Источник изображения: Ford

Средства выделены по программе Министерства энергетики по производству транспортных средств с передовыми технологиями (AVTM), которая в своё время помогла стать известной компании Tesla, а совсем недавно дала толчок совместному предприятию General Motors и LG Energy Solution, которое создаст новый завод литийионных батарей. Еще одним недавним получателем кредита стала компания Redwood Materials, предприятие по переработке и производству батарей для электромобилей, основанное бывшим главным технологом компании Tesla.

Займы являются частью более широких усилий администрации Байдена по стимулированию производства электромобилей и батарей для них, поскольку она стремится догнать Китай, который контролирует около трех четвертей мирового производства тяговых батарей. Это также важная часть плана Белого дома по продвижению экологически чистой энергии в условиях углубляющегося климатического кризиса.

Ford ранее заявила, что потратит $11,4 млрд вместе с южнокорейским производителем аккумуляторов SK Innovation на строительство трех аккумуляторных заводов — двух в Кентукки и одного в Теннесси. Через совместное предприятие под названием BlueOvalSK обе компании намерены построить производства, способные выпускать аккумуляторов ёмкостью 129 ГВт-ч в год, что будет достаточно для 2 миллионов электромобилей ежегодно к 2026 году.

Программа ATVM была создана Конгрессом при администрации бывшего президента Джорджа Буша-младшего, выделившим 25 миллиардов долларов «для предоставления недорогого заемного капитала для производства топливоэффективных автомобилей и соответствующих компонентов в США». Помимо Tesla, финансирование в рамках этой программы также получил Nissan и Ford. В 2009 году, в разгар рецессии, компания получила 5,9 миллиарда долларов на реконструкцию заводов по всей стране и повышение энергоэффективности своих автомобилей. Часть плана включала переоборудование заводов для производства более экономичных компактных автомобилей, а не типично-американских пожирателей топлива (guzzler).

Tesla и Nissan выплатили свои кредиты, но Ford с трудом удалось снять долг с баланса. Обнародованные отчеты Ford показывают, что компания должна была выплатить 591 млн долларов в 2020 году, 591 млн долларов в 2021 году и 289 млн долларов в 2022 году. По состоянию на этот год кредит был полностью погашен. Но компактные автомобили, которые компания построила за счет первоначального кредита, с тех пор были сняты с производства.

Японская корпорация Panasonic считается давним партнёром крупнейшего производителя электромобилей Tesla, поскольку не только располагает совместным предприятием в Неваде, но и принимает активное участие в расширении поставок ячеек нового типоразмера 4680. Во второй половине этого десятилетия Panasonic начнёт снабжать тяговыми батареями компанию Mazda.

Источник изображения: Mazda

Об этом стало известно из совместного заявления Panasonic Energy и Mazda Motor на этой неделе, хотя сроки начала сотрудничества упоминаются достаточно размыто. Небольшому японскому автопроизводителю данное сотрудничество откроет доступ к каналам поставок тяговых аккумуляторов, которые будут производиться не только в Японии, но и в США. Самой Panasonic данный шаг выгоден с точки зрения снижения зависимости от Tesla, которая, по мнению отраслевых экспертов, не сможет вечно оставаться лидером рынка электромобилей. Помимо Tesla, у Panasonic пока не так много клиентов в сегменте электротранспорта: в США её батареи получает Lucid Group, а в Норвегии — Hexagon Purus.

Mazda начнёт получать с 2025 года цилиндрические аккумуляторные ячейки Panasonic, решающая стадия переговоров должна завершиться в конце текущего года. Не исключено, что помимо классических ячеек типоразмера 2170 японский автопроизводитель получит и более прогрессивные 4680. Последние Panasonic сможет выпускать не только в Японии, но и на строящемся предприятии в Канзасе, которое начнёт работу как раз в марте 2025 года. Компании даже могут создать совместное предприятие по производству тяговых батарей, как уточняют японские источники.

Расположенное по соседству с новой штаб-квартирой Tesla в Техасе предприятие способно выпускать не только электромобили, но и тяговые батареи на основе перспективных аккумуляторных ячеек типоразмера 4680. К настоящему времени здесь удалось выпустить уже 10 млн таких элементов питания, как стало известно на прошлой неделе.

Источник изображения: Tesla

Соответствующее заявление представители Tesla сделали в пятницу со страниц Twitter, как поясняет Electrek. Аккумуляторными ячейками такого типа должны оснащаться кроссоверы Model Y, выпускаемые в Техасе. Не исключено, что они будут применяться и при производстве электрических пикапов Cybertruck, которое стартует к концу третьего квартала, а вот собираемые в Неваде грузовики Semi пока оснащаются элементами типа 2170, которые производятся по соседству на совместном предприятии с Panasonic.

По приблизительным оценкам, 10 млн ячеек типа 4680 достаточно для оснащения ими 12 000 электрических кроссоверов Model Y. Это не так много в масштабах производства Tesla, поэтому в качестве дополнительного источника элементов типа 4680 выступает пилотная линия Tesla в Калифорнии. Наращивание объёмов локального производства в Техасе позволит компании сократить логистические расходы. В планы Tesla также входит выпуск аккумуляторных ячеек типа 4680 на предприятии в Неваде, а вот от производства их в Берлине компания отказалась.

Итальянские производители спорткаров уже высказывали мнение, что при переходе на электрическую тягу не нужно лишать любителей быстрых машин характерного акустического сопровождения, которое свойственно мощным автомобилям с ДВС. Компания Toyota Motor оказалась сторонником подобной идеи, заодно собираясь сохранить в электрических спорткарах ощущения, которые дарит машина с коробкой передач, подразумевающей ручное переключение.

Источник изображения: Toyota Motor

В январе, как напоминает Electrek, внук основателя Toyota Motor Акио Тоёда (Akio Toyoda) решил покинуть пост президента корпорации, чтобы впервые поставить у её руля человека, никак не связанного по родству со своим дедом. Перейдя в статус председателя совета директоров, Тоёда недавно столкнулся с некоторым недоверием акционеров в ходе процедуры своего переизбрания. Принимать участие в управлении разработкой новых моделей Акио Тоёда не прекращает, и одним из результатов его личного патронажа может стать появление первого электрического спорткара марки. Под эгидой гоночного подразделения Toyota Gazoo Racing (GR) разрабатывается скоростной электромобиль, и председателю совета директоров удалось проехаться на первом ходовом прототипе.

По динамическим показателям первый электрический спорткар марки должен оказаться на уровне или выше существующих моделей с ДВС типа GR Supra или GR Yaris, но пока нет уверенности в том, что электрическая машина со спортивными задатками станет серийной. Пока внук основателя Toyota Motor считает важным делать упор на удовольствии от вождения такой машины. Специалисты компании наделили прототип способностью имитировать ручное переключение передач и выжим сцепления, а придать особый аккомпанемент может генератор звука двигателя. Напомним, что идею с имитацией ручного переключения передач на электромобилях Toyota уже обкатывала ранее на прототипе Lexus.

Отдельно агентство Nikkei сообщило, что Toyota Motor сможет рассчитывать на получение субсидий в размере $841 млн на организацию локального производства тяговых аккумуляторов на территории Японии. Сколько в подобные проекты готова вложить сама Toyota, источники не сообщили. Такое решение правительства стало логичным на фоне недавнего доклада руководства автопроизводителя о намерениях вывести на рынок тяговые батареи различных типов, которые покроют потребности почти всех сегментов рынка, как увеличивая скорость зарядки и запас хода электромобилей, так и снижая себестоимость изготовления аккумуляторов. В комментариях японских чиновников упоминаются ещё две компании помимо Toyota, которые получат субсидии на производство аккумуляторов на территории Японии.

Выделенных в виде субсидий средств, по оценкам чиновников, должно в сочетании с вложениями инвесторов хватить для организации в Японии производства тяговых аккумуляторов совокупной ёмкостью 45 ГВт‧ч в год, а к концу десятилетия отечественных мощностей должно хватать на выпуск 150 ГВт‧ч в год. Конкурирующая Honda Motor намеревается построить совместное предприятие с GS Yuasa для выпуска тяговых батарей на территории Японии.

В погоне за тонким и изящным дизайном ноутбуков производители перестали использовать съёмные аккумуляторы, которые пользователь мог бы заменить самостоятельно. Парламент Евросоюза счёл это неприемлемым для экологичной экономики и требует запретить ноутбуки с вклеенными намертво батареями. Планшетов и смартфонов это не коснётся. Возможно, пока.

Источник изображения: Pixabay

До вступления в силу новых правил они должны быть утверждены советом ЕС. Ожидается, что это произойдёт нынешним летом. Впрочем, новые правила будут обязательными для исполнения только через три с половиной года. После этого пользователи ноутбуков в Европе должны получить гарантированную возможность самостоятельно менять аккумуляторы во всех новых мобильных компьютерах.

Разработанное положение направлено на переработку вышедших из строя аккумуляторов и на повторное использование материалов, особенно тех, которые добываются в зонах конфликтов и социальной напряженности. Простота замены аккумуляторов в ноутбуках облегчит сбор и утилизацию большего объёма отработанных батарей и, следовательно, даст больший выход и повторное использование ценного сырья.

Данное требование не будет распространяться на смартфоны и планшеты. Законодатели дают производителям выбор либо разрешить простую замену аккумуляторов, либо поддерживать определённые требования по производительности и долговечности. Иными словами, батареи мобильных устройств могут обязать быть более ёмкими с поддержкой большего числа циклов зарядки. Также могут быть предусмотрены исключения для устройств, защищённых от попадания влаги внутрь.

Кроме того, европейские парламентарии установили целевые показатели по сбору отработанных батарей. Так, с конца 2023 года должно собираться 45 % из выпущенных портативных батарей, затем 63 % к 2027 году и 73 % к 2030 году. Для батарей для «лёгкого транспорта» (самокатов и велосипедов) эта доля должна составить 51 % к 2028 году и 61 % к 2030 году. Для примера, в 2019 году, как сообщают источники, в ЕС было собрано для переработки 47 % проданных в Европе портативных батарей и аккумуляторов.

Также были согласованы определенные минимальные количества восстановленных материалов, которые обязательно должны использоваться при производстве новых батарей. Но это положение вступит в силу только через 8 лет. Это очевидным образом поможет смягчить дефицит ресурсов, если взрывной спрос на аккумуляторы продолжит свой рост, а он прогнозируется немаленький — в 14 раз к 2030 году.

Другие пункты новых правил включают «обязательное декларирование и маркировку углеродного следа для тяговых батарей, батарей для лёгкого транспорта, такого как электрические скутеры и велосипеды, и перезаряжаемых промышленных батарей ёмкостью более 2 кВт·ч» а также предусматривают «цифровой паспорт батареи» для этих продуктов. Более подробную информацию можно найти в обновленной Директиве о батареях.

Минпромторг одобрил заявку компании «Рэнера» (входит в «Росатом») на специнвестконтракт (СПИК) по производству литийионных батарей на гигафабрике в Калининградской области. Это даёт право компании называть аккумуляторы и батареи российскими ещё до запуска завода, который начнёт работу в конце 2025 года. До этого момента компания будет ввозить литиевые ячейки из Южной Кореи с принадлежащего ей предприятия Enertech, сообщает «Коммерсант».

Пример продукции «РЭНЕРА». Источник изображения: «Росатом»

«Бумажная» локализация производства ячеек, батарей и систем накопления энергии позволит компании «Рэнера» участвовать во множестве отечественных проектов задолго до запуска производства. Официально о подписании соглашения должны объявить на днях на ПМЭФ.

Например, признание литиевых ячеек южнокорейского производства российскими допустит компанию «Рэнера» к участию в конкурсе Москвы на поставку 400 тыс. батарей на сумму 130 млрд руб. Претендент обязан производить ячейки в Москве, но если освоение этого производства невозможно, то город закупит любые ячейки со статусом «сделано в России». Сегодня «Рэнера» собирает батареи из ячеек южнокорейского производства на площадке Московского завода полиметаллов (до 150 МВт·ч) и к концу года планирует начать сборку модулей в «Технополисе Москва» (до 320 МВт·ч).

В мае этого года стало известно, что «Рэнера» почти полностью выкупила акции южнокорейского производителя литиевых ячеек Enertech International (выкуплено 98,32 % акций). Покупка позволит на годы сократить отставание России в производстве передовых литиевых аккумуляторов. Технологии будут перенесены на производство батарей на гигафабрике в Калининградской области, в которое будет вложено свыше 51 млрд руб. Завод начнёт выпускать первую продукцию осенью 2025 года, а на полную запланированную мощность выйдет к 2030 году. Не исключено, что его возможности будут увеличены сверх плана.

Возможности производства к 2030 году должны составить порядка 4 ГВт·ч в год, чего будет достаточно для обеспечения тяговыми аккумуляторами не менее 50 тыс. электромобилей. Согласно планам «Росатома», корпорация надеется уже в период 2023–2025 годов продать батарей в объёме 690 МВт·ч на сумму 14,8 млрд руб. Это будут локализованные на бумаге аккумуляторы. К 2030 году объём продаж аккумуляторов должен увеличиться до 3,75 ГВт·ч и 35,6 млрд руб., большинство из которых уже будет выпущено в России.

Китайская компания BYD уже является вторым по величине производителем электромобилей после Tesla и вторым по величине производителем тяговых аккумуляторов после CATL, но выйти на лидирующие позиции она собирается в сфере производства натрий-ионных аккумуляторов, ради чего создаёт совместное предприятие с Huaihai Holding Group.

Источник изображения: Huaihai Holding Group

Как поясняет Electrek, партнёры сосредоточатся на производстве натрий-ионных тяговых батарей, которые уступают литийионным по плотности хранения электроэнергии, но оказываются заметно дешевле. По этой причине выпускаемые на совместном предприятии тяговые батареи будут ориентированы на использование в составе компактных недорогих электромобилей с небольшим запасом хода, которые весьма популярны в Китае и наверняка найдут себе место на европейском рынке при правильной ценовой политике.

Со стороны BYD формальным участником совместного предприятия выступит дочерняя компания FinDreams, которая как раз и специализируется на выпуске аккумуляторов. Huaihai Holding Group возьмёт на себя реализацию продукции совместного предприятия. Производственные мощности предполагается разместить в округе Сюйчжоу китайской провинции Цзянсу. Партнёры рассчитывают крупнейшими поставщиками натрий-ионных батарей для компактных электромобилей. Конкурирующая CATL, которая является бесспорным лидером мирового рынка тяговых батарей, тоже вкладывает средства в разработку натрий-ионных аккумуляторов, поэтому борьба за место под солнцем между китайскими гигантами должна быть ожесточённой.

Японская корпорация Toyota Motor хоть и является крупнейшим автопроизводителем в мире, в условиях стремительного перехода конкурентов на электротягу демонстрирует тревожащую инвесторов консервативность и неповоротливость. Обнадёжить их призван ряд заявлений, который руководство Toyota сделало накануне ежегодного собрания акционеров. Например, электромобили на основе твердотельных аккумуляторов Toyota начнёт продавать уже в 2027 или 2028 году.

Источник изображения: Toyota

По крайней мере, таков текущий план японского автопроизводителя, как отмечает Reuters. К 2026 году Toyota рассчитывает увеличить ежегодный объём реализации электромобилей подконтрольных ей марок до 1,5 млн штук в год. На данном этапе разработки специалистам Toyota удалось решить проблемы с надёжностью и долговечностью аккумуляторов с твердотельным электролитом, и теперь компания рассчитывает наладить серийный выпуск машин на их основе уже к 2027‒2028 годам. Машина на такой батарее сможет проезжать без подзарядки до 1200 км и восполнять запас хода примерно за десять минут.

Промежуточным этапом прогресса в сфере производства тяговых батарей для Toyota станет 2026 год, поскольку к этому времени компания предложит электромобили с более ёмкими аккумуляторами, позволяющими проезжать без подзарядки до 1000 км и восполнять заряд менее чем за двадцать минут. При этом стоить такая тяговая батарея будет на 20 % меньше, чем устанавливаемая в существующий электрический кроссовер Toyota bZ4X.

Не оставит без внимания Toyota и аккумуляторные батареи, сочетающий литий и фосфат железа (LFP). К 2026 или 2027 году она будет оснащать ими ряд своих электромобилей, добившись увеличения запаса хода на 20 % по сравнению с нынешним bZ4X (до 510 км в переднеприводном исполнении) и снижения себестоимости батареи на 40 %.

Когда-то Toyota была акционером Tesla и делилась с ней какими-то ноу-хау, но в будущем компании поменяются ролями с точки зрения обмена опытом. Toyota собирается взять на вооружение метод изготовления кузовных деталей, который Tesla применяет для упрощения конструкции транспортных средств. Крупные кузовные элементы будут изготавливаться монолитными на огромных прессах, как в случае с Tesla. Одновременно будет повышаться уровень автоматизации автосборочного производства за счёт расширения применения роботов и цифровых технологий.

Отдельным пунктом в списке инноваций, которые Toyota полна решимости внедрять на производстве, является улучшение аэродинамических параметров своей продукции. Сотрудничая с разработчиками ракетной техники из Mitsubishi Heavy Industries, японский автопроизводитель надеется опустить коэффициент аэродинамического сопротивления своих электромобилей ниже отметки в 0,2. Среди серийно выпускаемых электромобилей Lucid Air отличается сопоставимым значением этого коэффициента, при этом очертания кузова у этого седана довольно гармоничны с точки зрения пропорций и дизайна. Toyota рассчитывает приблизиться к 0,1 или чуть большей величине.

У своих партнёров Toyota намеревается закупать элементы силовой платформы для электромобилей более компактных размеров, использование которых освободит место под груз и пассажиров. Denso получит поддержку от Toyota в вопросе разработки полупроводников на основе карбида кремния, обладающих более высоким КПД при использовании в инверторах. Стоимость силовой установки электромобиля за счёт перехода на компоненты из карбида кремния можно будет снизить на 50 %, по подсчётам Toyota.