Сегодня 30 декабря 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → твердотельный аккумулятор
Быстрый переход

Китайские эксперты заявили, что безопасность твердотельных аккумуляторов сильно преувеличена

Ежедневно в мире происходит на несколько порядков больше возгораний автомобилей с ДВС, но именно за электромобилями закрепилась дурная слава неблагополучных в плане пожарной безопасности транспортных средств. Переход от жидкого электролита к твердотельным аккумуляторам мог бы решить проблему, но китайские эксперты утверждают, что и тут не всё так радужно, как принято считать.

 Источник изображения: CATL

Источник изображения: CATL

К плюсам твердотельных батарей принято относить высокую плотность хранения электроэнергии, которая позволяет снизить массу и увеличить запас хода машины. Кроме того, они менее чувствительны к низким или высоким температурам, и теоретически должны лучше сопротивляться самопроизвольному возгоранию. Участники мероприятия World Power Battery Conference в этом году выступили с докладом, в котором рассказывается о сохранении вероятности неуправляемой химической реакции с резким выделением тепла внутри тяговых батарей твердотельного типа.

В состав таких батарей по-прежнему входит литий, который довольно активно вступает в реакцию с другими элементами. Кроме того, высокая плотность хранения заряда повышает вероятность возникновения нештатных ситуаций. Даже внутри полностью разряженной батареи, как показали эксперименты, при отсутствии кислорода литий может вступать в реакцию с материалами катода, выделяя большое количество тепловой энергии, которая приводит к нагреву до 2500 градусов Цельсия.

Более того, специалисты указывают на сохранение проблемы образования так называемых дендритов, которая была характерна для литиевых батарей с жидким электролитом, но с переходом на твердотельный она окончательно не ушла. Развитие дендритов чревато риском возникновения коротких замыканий. Применение никеля в катодах или кремния в анодах для увеличения плотности хранения энергии также повышает угрозу термальной нестабильности батарей, как отмечают эксперты.

Многие китайские автопроизводители уже стоят на пороге испытания твердотельных аккумуляторов на своих перспективных моделях, их массовое применение может начаться через год или два. Эксперты предостерегают участников рынка от введения потребителей в заблуждение относительно тех рисков, которые сопряжены с использованием твердотельных тяговых батарей. С появлением последних батареи с жидким электролитом не исчезнут, просто они начнут применяться в тех сферах, где более низкая стоимость важнее высокой плотности хранения энергии. При этом модели батарей с жидким электролитом постоянно совершенствуют свою безопасность за счёт совокупности химических и физических процессов.

Китайцы показали твёрдотельные аккумуляторы с рекордной плотностью 824 Вт·ч/кг — это будущее роботов и электромобилей

На днях председатель правления китайской компании WeLion New Energy — Юй Хуэйген (Yu Huigen) — сообщил, что в его лаборатории была достигнута рекордная плотность энергии в аккумуляторах. Удельная энергоёмкость батареи на основе твёрдого сульфидного электролита достигла 824 Вт·ч/кг, открыв путь к ещё большей энергоёмкости в 1000 Вт·ч/кг. Это будет дорого, но даст толчок развитию человекоподобных роботов.

 Источник изображения: WeLion

Источник изображения: WeLion

Энергоёмкость современных литийионных аккумуляторов с жидкими электролитами лежит в диапазоне 250–300 Вт·ч/кг. Демонстрация энергоёмкости на уровне 824 Вт·ч/кг далеко выходит за рамки возможностей актуальных батарей и устройств на их основе. Почти трёхкратное превышение возможностей всех серийно выпускаемых аккумуляторов обеспечат двух- и даже трёхкратное увеличение пробега электротранспорта, что невозможно переоценить.

Впрочем, новый твёрдотельный электролит на основе сульфидов дорог в производстве, делает оговорку представитель WeLion. Поэтому первыми новые аккумуляторы могут получить человекообразные роботы, для которых безопасность аккумуляторной подсистемы и длительность автономной работы будут дороже условно любых денег. Современные батареи обеспечивают роботам от двух до четырёх часов работы, что мало для полноценной эксплуатации «железных гуманоидов». Заявка на энергоёмкость аккумуляторов в районе 824 Вт·ч/кг — это сделает использование роботов более практичным на производстве.

Также глава WeLion New Energy не скрывает, что дальнейшее повышение энергоёмкости будет сложным делом. Подобраться к заветной планке на уровне 1000 Вт·ч/кг — это потребует довольно длительного времени. В краткосрочной перспективе такого результата добиться не выйдет.

Интересно добавить, что компания WeLion New Energy планирует выйти на биржу ценных бумаг. Если у неё это получится, то она станет первой китайской компанией-специалистом по твердотельным аккумуляторам с выходом на IPO.

Компания WeLion основана в 2016 году как спин-офф Института физики Китайской академии наук. Среди её инвесторов — Huawei, Geely, Xiaomi, Nio, а также фонды Sequoia и Hillhouse. Текущая производственная мощность превышает 28,2 ГВт·ч в год на базах в Пекине, Цзянсу, Чжэцзяне и Шаньдуне, с планами роста свыше 100 ГВт•ч. При разработке материалов WeLion сотрудничает с BASF.

На сегодняшний день WeLion поставляет полутвердотельные батареи с энергоёмкостью до 360 Вт·ч/кг на ячейке. В 2023–2024 годах такие батареи в пакетах 150 кВт·ч используются в электромобилях Nio (например, ET7), обеспечивая пробег свыше 1000 км по CLTC (рекорд — 1044–1070 км в тестах). Иными словами, за деятельность WeLion стоят не только обещания, но также реальные дела, что повышает ценность новых заявлений и целей.

Больше 1000 км без подзарядки: Sunwoda представила полимерные твердотельные аккумуляторы для электромобилей

На профильной конференции в Пекине на уходящей неделе китайская компания Sunwoda Electronics представила новое поколение полимерных тяговых аккумуляторов Xin-Bixiao с полностью твердотельным электролитом, обеспечивающих высокую плотность хранения заряда и длительный эксплуатационный ресурс. Теоретически, они позволят электромобилям проезжать более 1000 км без подзарядки.

 Источник изображения: Sunwoda

Источник изображения: Sunwoda

Более того, как отмечает CarNewsChina, плотность хранения энергии на уровне 400 Вт·ч/кг и расчётная долговечность более чем 1200 циклов зарядки сочетаются у этих аккумуляторов с низким внутренним давлением — менее 1 МПа. Плотность хранения заряда новых батарей превышает существующие NMC-решения на величину от 14 до 60 %. Если электромобиль с такой батареей будет ежегодно проезжать по 20 000 км, то через десять лет она сохранит более 80 % первоначальной ёмкости.

Указанные характеристики достигаются комбинацией полимерного электролита и литий-металлического анода с градиентным покрытием, что позволяет улучшить проводимость ионов и снизить риск формирования дендритов. В отличие от альтернативного способа производства, этот не предполагает использование более дорогих сульфидных электролитов, а потому изготовленные подобным методом тяговые батареи будут дешевле.

Sunwoda также разработала прототип литий-металлического анода для твердотельных батарей, который достигает плотности хранения заряда 400 Вт·ч/кг, открывая новые перспективы для совершенствования тяговых аккумуляторов.

К концу текущего года Sunwoda запустит пилотную линию по выпуску полимерных твердотельных аккумуляторных ячеек производительностью 0,2 ГВт·ч. К 2027 году линия выйдет на ежегодное производство ячеек совокупной ёмкостью 1 ГВт·ч. Производственные помещения и оборудования уже почти готовы. Sunwoda собирается снабжать своими батареями такого типа нескольких китайских автопроизводителей с 2026 года. Она уже является поставщиком Li Auto (Lixiang), Nio, XPeng, SAIC, GAC и Dongfeng

QuantumScape начала поставлять образцы наиболее совершенных на сегодня твердотельных литиевых аккумуляторов

Примерно год назад компания QuantumScape, за которой стоит один из фондов Билла Гейтса и компания Volkswagen, начала монтаж самой передовой в мире линии по производству компонентов твердотельных литиевых аккумуляторов. Линия Cobra должна была выпускать керамические сепараторы для аккумуляторов, что позволило бы QuantumScape значительно расширить выпуск революционных элементов питания. Сегодня они стали реальностью.

 Источник изображений: QuantumScape

Источник изображений: QuantumScape

Компания QuantumScape подтвердила, что клиенты начали получать версии батарей Cobra B1. На самом деле, поставки начались ещё в третьем квартале. Так, на новейших аккумуляторах работает представленный в сентябре полностью электрический мотоцикл Ducati V21L (показан на фото ниже). Это ещё не коммерческое производство необычных аккумуляторов. Пока компания знакомит автопроизводителей со своей продукцией, давая им возможность оценить новинку на практике со всех сторон. С запуском линии Cobra образцов станет ещё больше, что расширит клиентскую базу QuantumScape и приблизит коммерческое производство.

Твердотельные аккумуляторы QuantumScape в версии ячеек-мешочков QSE-5 обладают впечатляющими характеристиками: удельной ёмкостью 301 Вт·ч/кг или 844 Вт·ч/л и возможностью зарядки от 10 до 80 % всего за 12 минут. Кроме того, они пожаробезопасны и не возгораются даже при серьёзном физическом повреждении корпуса. Пылающие на трассах электромобили — не лучшая реклама новому и экологически чистому виду транспорта. Батареи на твердотельном электролите с керамическим сепаратором снизят риск подобных трагических последствий после аварий с электромобилями.

Как ранее сообщали в QuantumScape, до начала коммерческого производства новых аккумуляторов по их фирменной технологии выйдет ещё опытная серия батарей Cobra C. Вероятно, это произойдёт в следующем году. Также компания монтирует у себя ещё одну производственную линию для выпуска новых батарей — линию Eagle. Пока всё указывает на то, что новые батареи она начнёт выпускать в коммерческих объёмах в 2027 или в 2028 году. Примерно в это же время похожие по химическому составу аккумуляторы начнут производиться и в Китае. У QuantumScape есть шанс начать первой.

Mercedes-Benz EQS с твердотельными аккумуляторами проехал 1205 км без подзарядки — чуть-чуть энергии ещё осталось

Не секрет, что Mercedes-Benz уже испытывает прототип электромобиля EQS, оснащённый твердотельными тяговыми батареями совместной разработки с Factorial, которые позволяют увеличить запас хода без подзарядки до значений свыше 1000 км. На практике этому прототипу удалось преодолеть более 1200 км по дорогам общего пользования и даже сохранить запас хода на оставшиеся 137 км.

 Источник изображения: Mercedes-Benz

Источник изображения: Mercedes-Benz

Как отмечает Electrek, в ходе эксперимента прототип электромобиля Mercedes-Benz EQS на базе твердотельных аккумуляторов преодолел расстояние от немецкого Штутгарта до шведского Мальмё в 1205 км без остановок на подзарядку, после чего бортовой компьютер демонстрировал остаточный запас хода в 137 км. Модифицируя стандартный EQS, специалисты Mercedes-Benz добились того, что твердотельная батарея при сопоставимых с обычной массе и габаритах получила на 25 % больший запас электроэнергии.

В данном случае, как отмечается, прототип оснащался твердотельными тяговыми батареями с литийметаллическим анодом, которые были разработаны при участии подразделения Mercedes-AMG HPP, поставляющего силовые установки для фирменной команды «Формулы 1». В серийных машинах марки такие аккумуляторы появятся до конца текущего десятилетия. При этом Factorial сотрудничает на данном направлении с Hyundai и Stellantis, так что подобным запасом хода смогут похвастать не только флагманские электрические седаны Mercedes-Benz. Принято считать, что массовое распространение твердотельных тяговых батарей китайского производства начнётся на рынке электромобилей в 2027 году.

На IFA 2025 показали пауэрбанк, который работает даже с пробитой батареей

BMX представила на выставке IFA 2025 в Берлине серию твердотельных внешних аккумуляторов SolidSafe с магнитными креплениями. Такие батареи продолжают работать даже с тяжёлыми механическими повреждениями и не воспламеняются, как популярные литиевые.

Литий-ионные аккумуляторы произвели революцию в мире мобильных устройств, сделав возможным всё — от смартфонов до электромобилей с большим запасом хода. Они предлагают высокую плотность хранения энергии, но обладают серьёзным недостатком. Такие батареи легко повреждаются, что грозит их возгоранием. Решением являются твердотельные источники питания без жидкого электролита — их представила компания BMX в серии SolidSafe.

Серия BMX SolidSafe включает варианты ёмкостью 5000 и 10 000 мА·ч. Есть и обновлённая старшая модель со слотом для карт памяти microSD. Сегодня в широкой продаже много батарей такой ёмкости, но решения на базе твердотельных элементов всё ещё редки.

Они не просто способны выдерживать тяжёлые механические удары — производитель пронзил один из них шурупом, и аккумулятор не не только не воспламенился, но и сохранил способность заряжать телефон в этом состоянии.

Предусмотрен традиционный порт USB Type-C, а также поддержка беспроводной зарядки Qi2 с магнитным креплением и мощностью 15 Вт.

BMX запустила на Kickstarter кампанию, посвящённую своим внешним батареям SolidSafe — на краудфандинговой платформе можно до 14 сентября оформить предзаказ на них со скидкой до 50 % от будущей розничной цены. А в широкой продаже они будут стоить $80 за вариант ёмкостью 5000 мА·ч и $100 за вариант с 10 000 мА·ч.

Mercedes-Benz начнёт выпуск твердотельных батарей для электромобилей с запасом хода 1000 км до 2030 года

О преимуществах твердотельных тяговых батарей в виде высокой плотности хранения заряда и скорости его пополнения в сочетании с возросшей пожарной безопасностью говорится много, но от внедрения в массовое производство они пока далеки. Компания Mercedes-Benz уже тестирует прототипы машин на батареях такого типа, которые в перспективе увеличат запас хода до 1000 км без подзарядки.

 Источник изображения: Mercedes-Benz

Источник изображения: Mercedes-Benz

Ещё в феврале этого года Mercedes-Benz вывела на дороги Великобритании первый прототип на основе литий-металлической батареи с твердотельным электролитом. Снаружи машина выглядела как обычный электромобиль EQS, но в его основе лежала инновационная тяговая батарея, разработанная головной компанией в сотрудничестве со своим подразделением AMG HPP, которое создаёт силовые установки для гоночных болидов Формулы 1.

Серийный выпуск таких батарей будет налажен при участии американского стартапа Factorial Energy. Компании ещё в сентябре прошлого года представили прототип такой батареи Solstice. Запас хода на одном заряде у электромобилей, оснащённых такими батареями, должен увеличиться на 25 %. Впрочем, серийные машины на их основе появятся не ранее 2030 года. Как отмечает Automobilwoche, глава Mercedes-Benz по разработкам Маркус Шэфер (Markus Schäfer) пообещал, что серийный выпуск твердотельных батарей начнётся до конца текущего десятилетия. Помимо увеличения запаса хода, новые аккумуляторы смогут снизить себестоимость производства батарей. Из традиционных литийионных аккумуляторов, по его словам, ничего уже особо не выжать, поскольку требуется другой химический состав. Mercedes и Factorial используют твердотельный электролит сульфидного типа, который более эффективен и безопасен на фоне конкурирующих решений.

Кстати, Factorial не ограничивает себя сотрудничеством с Mercedes-Benz, поэтому те же Hyundai и Stellantis сохраняют шансы получить доступ к таким батареям в сопоставимые сроки. Прочие крупные автопроизводители как финансируют собственные разработки в этой сфере, так и сотрудничают с профильными стартапами. Лидирующие на мировом рынке производители тяговых батарей — китайские CATL и BYD, также не списывают со счетов данную технологию, но в краткосрочной перспективе считают литийионные аккумуляторы более жизнеспособной альтернативой.

Передовые твердотельные батареи в электромобилях появятся в лучшем случае через пять лет

Китайский рынок идёт в авангарде производства не только электромобилей, но и тяговых батарей к ним. Два крупнейших местных производителя, CATL и BYD, сообща контролируют примерно половину мирового рынка тяговых аккумуляторов. Китайские эксперты утверждают, что до появления на рынке серийных машин с твердотельными аккумуляторами пройдёт ещё не менее пяти лет.

 Источник изображения: CATL

Источник изображения: CATL

Отметим, что некоторые китайские производители изначально придерживались более оптимистичных прогнозов, рассчитывая начать массовое производство тяговых батарей с твердотельным электролитом уже в 2026 году. Так, например, на эти сроки рассчитывали китайские SAIC, GAC и Eve Energy. Сами CATL и BYD, что характерно, в 2027 году только рассчитывают начать мелкосерийный выпуск подобных батарей, а массовое производство планируют развернуть не ранее 2030 года. Примерно такого же графика придерживается и японская Toyota Corporation, которая хотя и остаётся крупнейшим автопроизводителем в мире и одним из пионеров гибридного сегмента, внятными успехами на рынке аккумуляторных электромобилей похвастать не в состоянии.

Ведущий исследователь в области автомобильной промышленности КНР Ван Фан (Wang Fang) на недавнем отраслевом мероприятии обозначил ряд ключевых проблем, которые препятствуют быстрому появлению на рынке тяговых аккумуляторов твердотельного типа. Во-первых, учёным следует найти каналы надёжной проходимости ионов в структуре таких батарей. Во-вторых, технологию и оборудование для производства твердотельных аккумуляторов нужно упростить. В-третьих, важно наладить контроль качества такого вида продукции. В-четвёртых, разработанные технологии должны быть применимы в условиях массового производства.

 Источник изображения: Diachetong

Источник изображения: Diachetong

По словам китайского эксперта, уповать на более высокую безопасность твердотельных батарей не следует. Важно разработать стандарты производства, которые позволят в действительности сделать подобные батареи более безопасными по сравнению с теми, которые используют жидкие электролиты. В мае этого года в Китае был утверждён национальный стандарт, который запрещает производителям называть твердотельными те типы батарей, которые не используют исключительно твердотельный электролит. Гибридные версии аккумуляторов лишаются права носить обозначение даже «полутвердотельных».

Рыночные факторы тоже тормозят подготовку к массовому выпуску твердотельных батарей. Так, гибридные транспортные средства набирают популярность более высокими темпами, чем чисто электрические, поскольку позволяют не особо зависеть от зарядной инфраструктуры, и чаще всего они банально дешевле аккумуляторных аналогов. Технологии скоростной зарядки уже позволяют даже машинам на батареях с жидким электролитом восполнять по 500 км запаса хода за пять минут, поэтому актуальность разработки более совершенных аккумуляторов несколько снижается. Кому-то по душе приходится и концепция замены батареи на заряженную — соответствующая инфраструктура уже развивается и за пределами Китая.

Если учесть, что ориентировочная стоимость твердотельных батарей будет в три раза выше стоимости аккумуляторов с жидким электролитом, то рассчитывать на их быструю экспансию становится сложно. Кроме того, в разработку таких батарей продолжают вкладываться огромные суммы, которые нужно будет оправдывать за счёт клиентов. Для создания условий, которые позволят начать массовое распространение твердотельных аккумуляторов, потребуется ещё не менее пяти лет.

Электромобили Stellantis получат передовые твердотельные аккумуляторы Factorial в следующем году

Тогда как японские и китайские автопроизводители предпочитают разрабатывать твердотельные аккумуляторы своими силами, западные компании стараются полагаться в этом вопросе на стартапы. Концерн Stellantis намерен начать испытывать твердотельные тяговые аккумуляторы Factorial в своих моделях с 2026 года.

 Источник изображения: Stellantis

Источник изображения: Stellantis

Как отмечает The Verge, сотрудничество Stellantis и Factorial уже привело к появлению прототипов твердотельных аккумуляторов, которые отличаются от традиционных литийионных повышенной плотностью хранения заряда и способностью принимать его быстрее. В частности, первый показатель увеличен до 375 кВт·ч/кг, что несколько выше плотности хранения заряда самых продвинутых литийионных батарей с жидким электролитом, достигающей 300 кВт·ч/кг. Скорость заряда твердотельных батарей Factorial позволяет им восстанавливать его от 15 до 90 % за 18 минут при комнатной температуре.

Более того, аккумуляторы с твердотельным электролитом стабильно работают в диапазоне температур от минус 30 до плюс 45 градусов Цельсия. Отдавать заряд такие батареи тоже способны быстрее, что позволяет улучшить динамические характеристики электромобилей на их основе. Созданные Factorial в сотрудничестве с Stellantis образцы продемонстрировали способность выдерживать до 600 циклов зарядки и разрядки, что неплохо для ранних прототипов.

От сотрудничества с Factorial выиграет не только Stellantis, инвесторами стартапа являются Hyundai и Mercedes-Benz, причём последняя из компаний в следующем году собирается вывести прототипы на основе таких батарей на дороги. Технология Factorial подразумевает использование литийметаллического анода, квазитвердотельного электролита и катода большой ёмкости. Помимо увеличения запаса хода и скорости зарядки, твердотельные аккумуляторы привлекают более высокой пожарной безопасностью и устойчивостью к перепадам температуры окружающего воздуха. Высокая плотность хранения заряда позволяет при необходимости снизить массу тяговой батареи, а это тоже способно положительно сказаться на запасе хода электромобиля.

Китайская Changan начнёт тестировать твердотельные аккумуляторы с запасом хода до 1500 км уже в этом году

Китайские производители стараются усовершенствовать технологии хранения энергии в силовых системах электромобилей, Changan Auto не является исключением. Уже в этом году компания начнёт испытывать прототипы твердотельных тяговых аккумуляторов, которые в перспективе позволят увеличить запас хода до 1500 км.

 Источник изображения: Changan Auto

Источник изображения: Changan Auto

Об этом, как уточняет CnEVPost, руководство Changan Auto поведало на конференции для инвесторов. К концу текущего года действующие полностью твердотельные тяговые аккумуляторы начнут испытываться на прототипах электромобилей. В следующем году они пройдут процесс валидации, а к 2027 году Changan рассчитывает постепенно начать массовое производство твердотельных аккумуляторов. К слову, ближайшие конкуренты придерживаются примерно такого же графика, если говорить о лидерах мирового рынка CATL и BYD. С первой из них у Changan ведётся сотрудничество в рамках производства электромобилей марки Avatr, которая недавно официально вышла на российский рынок.

Разрабатываемые Changan твердотельные аккумуляторы обеспечат плотность хранения заряда 400 Вт‧ч/кг. Руководство компании уверено, что этого будет достаточно для увеличения запаса хода электромобиля до 1500 км. Кроме того, технология дистанционной диагностики состояния батареи с помощью искусственного интеллекта позволит улучшить безопасность аккумуляторов на 70 % по сравнению с батареями, использующими жидкий электролит. Твердотельные аккумуляторы менее восприимчивы к температуре окружающего воздуха и не так пожароопасны, как версии с жидким электролитом.

CATL за счёт перехода на твердотельные аккумуляторы рассчитывает увеличить плотность хранения заряда до 500 Вт‧ч/кг, тогда как у лучших экземпляров батарей с жидким электролитом этот показатель не превышает 350 Вт‧ч/кг. Конкурирующая BYD также начнёт малыми партиями выпускать твердотельные батареи в 2027 году, но массовое их применение пророчит не ранее 2030 года.

Учёные выяснили, почему деградируют твердотельные аккумуляторы, и готовы сделать их намного лучше

Один из современных подходов к разработке новых материалов можно охарактеризовать фразой: «Лучше один раз увидеть, чем десять раз рассчитать». С научной точки зрения это не совсем корректно, поскольку теоретическое обоснование позволяет сэкономить средства на эксперименты и создание прототипов. Однако сегодня стремятся экономить на всём, включая работу над теорией. К счастью, на помощь приходят современные инструменты анализа атомарных структур, которые существенно упрощают работу учёных.

 Источник изображения: Mercedes-Benz

Начались испытания модели электромобиля Mercedes-Benz на твердотельных аккумуляторах. Источник изображения: Mercedes-Benz

В частности, прорыв в разработке высоконадёжных твердотельных аккумуляторов помог совершить новый метод в электронной микроскопии — 4D STEM (Four-Dimensional Scanning Transmission Electron Microscopy) или четырёхмерной сканирующей просвечивающей электронной микроскопии. Эта передовая технология сочетает пространственное сканирование с полным анализом дифракции электронов, позволяя получить детальную информацию о структуре материалов на нано- и атомном уровне.

Одной из причин деградации твердотельных аккумуляторов является образование тонкого (до 100 нм) межфазного слоя на границе раздела катода и электролита. Этот слой препятствует движению ионов лития от катода к аноду и обратно, что со временем значительно ухудшает характеристики аккумулятора.

Применение метода 4D STEM позволило учёным из Университета Миссури (University of Missouri) на атомарном уровне изучить процессы образования межфазного слоя. Полученные данные помогут подобрать и протестировать специальные покрытия катода, которые предотвратят появление этих слоёв без ущерба для ионной проводимости электролита. На следующем этапе исследователи займутся испытанием подходящих покрытий.

Также они сообщили об исследовании свойств твердотельных аккумуляторов в статье в журнале Advanced Energy Materials, что поможет другим научным группам развивать эту область. Открытие новых свойств твердотельных аккумуляторов и изучение их взаимодействия с определёнными типами защитных материалов приведёт к созданию батарей с улучшенными характеристиками: электромобили смогут проезжать большее расстояние, а электроника — работать дольше.

Mercedes-Benz уже тестирует электромобиль с твердотельными батареями и запасом хода 1000 км

Многие автопроизводители сосредоточены на совершенствовании технологий хранения электроэнергии, необходимой для работы электромобилей, Mercedes-Benz не является исключением. Сотрудничество с Factorial позволило немецкому автопроизводителю приступить к тестированию твердотельных батарей, обеспечивающих запас хода около 1000 км.

 Источник изображения: Mercedes-Benz

Источник изображения: Mercedes-Benz

По крайней мере, в этом представители немецкой марки признались в интервью изданию Autocar. Оснащённый твердотельными батареями Solstice прототип электромобиля на базе Mercedes-Benz EQS уже колесит дороги Великобритании, собирая необходимые производителю эмпирические данные. Тяговые батареи семейства Solstice используют твердотельный электролит сульфидного типа, который позволяет поднять плотность хранения заряда до 450 Вт‧ч/кг. Формально, это позволяет поднять запаса хода на величину до 80 % от текущего. Впрочем, непосредственно Mercedes-Benz предлагает рассчитывать на 25-процентное увеличение запаса хода. В случае с седаном EQS это может означать, что по циклу WLTP он сможет проезжать без подзарядки до 992 км.

Не менее важно, что параллельно снижается масса тяговых батарей на величину до 40 %. Конкретная батарея Solstice ёмкостью 90 кВт‧ч имеет на треть меньшую массу по сравнению с сопоставимой на жидком электролите. Fractal в этой сфере сотрудничает не только с Mercedes-Benz, но и с концернами Hyundai Motor и Stellantis. Массовое производство батарей с твердотельным электролитом компания рассчитывает запустить к концу текущего десятилетия. Mercedes-Benz собирается начать оснащать ими свои машины в сопоставимые сроки.

BYD начнёт выпускать электромобили с твердотельными аккумуляторами с 2027 года

Китайская компания BYD является не только крупнейшим в мире производителем электромобилей и подзаряжаемых гибридов, но и вторым по величине производителем тяговых аккумуляторов. Передовые батареи с твердотельным электролитом компания начнёт вводить в эксплуатацию уже через пару лет, но их полномасштабное производство будет освоено лишь после 2030 года.

 Источник изображения: BYD

Источник изображения: BYD

Об этом в минувшие выходные заявил технический директор BYD Сунь Хуацзюнь (Sun Huajun) на отраслевом мероприятии, как отмечает CnEVPost. По его словам, различные игроки рынка демонстрируют сопоставимый прогресс в разработке твердотельных аккумуляторов. Литийионные аккумуляторы с жидким электролитом могут достигать плотности хранения заряда не более 350 Вт‧ч/кг, улучшить этот показатель в рамках подобного химического состава будет проблематично. При переходе на твердотельный электролит плотность хранения заряда удастся увеличить до 500 Вт‧ч/кг.

Помимо повышения плотности хранения заряда, твердотельные аккумуляторы должны обеспечить снижение массы и времени заряда, повысить устойчивость батарей к экстремальным температурам и демонстрировать более высокую пожаробезопасность. BYD в разработке химического состава твердотельных аккумуляторов делает ставку на сульфидные электролиты, как и конкурирующая CATL. Прочие компании экспериментируют с оксидными и полимерными электролитами соответственно. Оксидные электролиты, в частности, позволяют поднять плотность хранения заряда до 720 Вт‧ч/кг.

BYD занимается разработкой твердотельных аккумуляторов с 2013 года, через пару лет она рассчитывает начать пробную эксплуатацию первых образцов, но о массовом производстве предпочитает не говорить до 2030 года. По словам представителей компании, основную часть себестоимости при производстве твердотельных аккумуляторов по-прежнему будут определять кобальт и никель. Как только производство твердотельных аккумуляторов выйдет на серьёзные объёмы, их стоимость, по мнению представителей BYD, будет сопоставима с нынешними литийионными батареями, сочетающими никель, кобальт и марганец. Напомним, что CATL и BYD выпускают преимущественно LFP-аккумуляторы на основе фосфата железа, которые дешевле NMC-вариантов. Впрочем, на данном этапе твердотельные аккумуляторы с сульфидным электролитом остаются весьма дорогими в производстве, хотя этот недостаток и должен быть устранён после перехода на массовый выпуск.

Запущена Cobra — линия, которая приблизила массовый выпуск передовых твердотельных аккумуляторов QuantumScape

Американская компания QuantumScape сообщила о завершении установки передовой и не имеющей аналогов линии по производству керамических сепараторов для коммерческих твердотельных литиевых аккумуляторов. Линия Cobra предназначена для значительного увеличения производства образцов фирменных аккумуляторов компании, поставки которых начнутся в 2025 году. До массового выпуска твердотельных аккумуляторов — рукой подать.

 Источник изображений: QuantumScape

Источник изображений: QuantumScape

Разработка линии Cobra, её производство, монтаж и наладка были полностью осуществлены силами QuantumScape. Ранее в этом году компания начала поставки клиентам твердотельных ячеек QSE-5 ёмкостью 5 А·ч. Запуск новой линии ускорит производство элементов ячеек и самих аккумуляторов. Хотя это пока не коммерческое производство, с высокой вероятностью QuantumScape станет первой компанией, которая освоит коммерческий выпуск твердотельных аккумуляторов. Напомним, что CATL намерена к 2027 году освоить лишь мелкосерийное производство таких батарей.

Поставки образцов QSE-5 в 2025 году будут осуществляться производителям электромобилей. Ячейки QSE-5 обладают впечатляющими характеристиками: удельная ёмкость 301 Вт·ч/кг или 844 Вт·ч/л и возможность зарядки от 10 до 80 % всего за 12 минут. Кроме того, они являются пожаробезопасными и могут работать в расширенном диапазоне температур. А в процессе испытаний твердотельный аккумулятор QuantumScape выдержал 483 тыс. км пробега с минимальным износом.

QuantumScape финансово поддерживается Volkswagen и одним из фондов Билла Гейтса (Bill Gates). Эти компании и фонды поддерживали QuantumScape на протяжении 10 лет до её выхода в публичное пространство, что говорит о высоких перспективах компании и её продукции.

Электромобили станут более автономными и долговечными: Honda через несколько лет начнёт массовый выпуск твердотельных батарей

Компания Honda запустила в Японии площадку, которая призвана наглядно проиллюстрировать планы компании по серийному производству полностью твердотельных аккумуляторных батарей для электромобилей. За счёт этого производитель намерен в будущем начать выпускать транспортные средства с существенно увеличенным запасом хода и более длительным сроком службы источника питания.

 Источник изображений: Honda

Источник изображений: Honda

Многие компании не используют твердотельные аккумуляторы из-за сложности и дороговизны масштабирования их производства. В таких батарея жидкий электролит, используемый в современных литийионных аккумуляторах, заменяется сухими проводящими материалами. За счёт этого достигается более высокая плотность хранения энергии и увеличивается срок службы. Однако для массового выпуска таких батарей необходим совершенно иной производственный процесс.

Honda заявила о намерении ускорить исследования и сократить время, необходимое для изготовления аккумуляторов для одного авто. Этим займутся сотрудники новой площадки, которая расположилась на площади 27 тыс. м² в Сакура-Сити, Япония. На площадке есть всё необходимое оборудование, которое размещено в трёх помещениях: для изготовления катодов и сборки элементов, для изготовления анода, для активации электролита и финальной сборки модулей.

 Прессование катода для твердотельных аккумуляторов

Прессование катода для твердотельных аккумуляторов

Компания намерена выпустить первые экземпляры твердотельных аккумуляторов на этой линии в январе следующего года. Более масштабное производства Honda рассчитывает организовать во второй половине десятилетия. Ожидается, что это также удешевит производство электромобилей.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
10 тысяч модов и 350 миллионов загрузок: Larian похвасталась новыми достижениями игроков Baldur’s Gate 3 6 ч.
Вызывающий привыкание роглайк Ball x Pit достиг миллиона проданных копий и в 2026 году получит новые шары 7 ч.
Соавтор Counter-Strike признался в любви к русской культуре и рассказал о «самом депрессивном» периоде за 25 лет карьеры 9 ч.
Apple резко снизила награды багхантерам — при этом рост вредоносов в macOS бьёт рекорды 9 ч.
Mortal Kombat 1, Routine и Dome Keeper возглавили первую волну декабрьских новинок Game Pass, а Mortal Kombat 11 скоро подписку покинет 10 ч.
Google закрыла 107 дыр в Android — две нулевого дня уже использовались в атаках 10 ч.
В YouTube появился Recap — пользователям расскажут, чем они занимались на платформе в течение года 10 ч.
ИИ-агенты научились взламывать смарт-контракты в блокчейне — это риск на сотни миллионов долларов 10 ч.
Инструмент YouTube для защиты блогеров от дипфейков создал риск утечки их биометрии 11 ч.
В Microsoft Teams появились «иммерсивные встречи» в метавселенной с аватарами без ног 11 ч.