Южнокорейская компания Samsung SDI сообщила сегодня, что заключила с американской корпорацией General Motors соглашение о строительстве в штате Индиана совместного предприятия по выпуску тяговых аккумуляторов для электромобилей. Проект потребует инвестиций в размере $3,5 млрд и позволит на первых порах ежегодно выпускать аккумуляторов на 27 ГВт·ч совокупной ёмкости.

Источник изображения: Samsung SDI

Впервые о намерениях построить совместное предприятия партнёры заявили ещё в апреле 2023 года, как напоминает Reuters. Тогда упоминалось о сумме инвестиций, превышающей $3 млрд, а проектная мощность предприятия рассчитывалась на уровне 30 ГВт·ч совокупной ёмкости ежегодно выпускаемых аккумуляторов. Первоначально ожидалось, что к массовому производству тяговых батарей предприятие в Индиане приступит в 2026 году, но сейчас в этом контексте упоминается уже 2027 год. В перспективе предприятие может увеличить свою годовую выработку до 36 ГВт·ч в год.

Как отметил вице-президент GM Курт Келли (Kurt Kelly), на предприятии в Индиане будут выпускаться аккумуляторные ячейки призматического типа. Их появление в ассортименте тяговых батарей, используемых GM, поможет улучшить характеристики и снизить себестоимость электромобилей концерна. В прошлом году отмечалось, что предприятие в Индиане сможет производить как призматические, так и цилиндрические аккумуляторные ячейки. В июне этого года руководство GM пересмотрело прогноз по количеству выпущенных в текущем году электромобилей, сократив его с 300 до 250 тысяч машин. Такая коррекция не помешала компании объявить о строительстве предприятия по выпуску тяговых батарей в США.

Автопроизводители и поставщики тяговых аккумуляторов активно занимаются разработкой батарей нового типа с твердотельным электролитом, которые призваны увеличить плотность хранения энергии и тем самым либо снизить массу транспортного средства, либо увеличить дальность хода без подзарядки. Samsung утверждает, что в 2027 году сможет начать массовый выпуск твердотельных аккумуляторов, которые увеличивают объёмную плотность хранения заряда на 40 %.

Источник изображения: Samsung SDI

Если быть точнее, как сообщает Nikkei Asian Review, представители Samsung SDI на выставке InterBattery в Южной Корее сообщили, что разрабатываемые ими тяговые твердотельные аккумуляторы смогут предложить плотность хранения заряда 900 Вт‧ч/л, а это является улучшением на 40 % по сравнению с имеющимися технологиями. Помимо увеличения плотности хранения заряда и снижения массы, аккумуляторы с твердотельным электролитом позволяют повысить безопасность с точки зрения угрозы возгорания, а также ускорить сам процесс восполнения заряда.

В прошлом году Samsung SDI уже запустила пилотную производственную линию в Сувоне недалеко от южнокорейской столицы, а сейчас занимается совершенствованием технологии массового производства аккумуляторов с твердотельным электролитом с целью повышения уровня выхода годной продукции. В прошлом году Samsung SDI также учредила команду специалистов по продвижению твердотельных батарей на рынок, и начала готовить крупных клиентов типа BMW к возможности их использования в будущем. В текущем году начались поставки образцов твердотельных аккумуляторов Samsung SDI ведущим автопроизводителям мира. Производственные планы по выпуску таких аккумуляторов будут формироваться на основе оценки уровня спроса.

Hyundai Motor тоже собирается начать производить твердотельные аккумуляторы с 2027 года, а Toyota к 2027–2028 годам рассчитывает начать продажи серийных электромобилей с твердотельными аккумуляторами. Компания располагает более чем 1000 патентами в области разработки твердотельных батарей. Европейские автопроизводители пытаются финансировать профильные разработки через разного рода стартапы. Китайские автопроизводители BYD, CATL и Nio тоже разрабатывают тяговые аккумуляторы твердотельного типа. Nissan и Honda собирается выпускать твердотельные аккумуляторы собственными силами.

Samsung SDI использует твердотельные электролиты сульфидного типа. Сами аккумуляторные ячейки имеют безанодную конфигурацию, обеспечивая более высокие характеристики по сравнению с батареями, использующими литиевый анод.

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.

Samsung приближается к производству твердотельных аккумуляторов. Два отдельных подразделения Samsung попытаются внедрить новую технологию в реальные продукты. Samsung Electro-Mechanics намерен создать твердотельные батареи, адаптированные для носимых и мобильных устройств. Samsung SDI, с другой стороны, сосредоточен на разработке твердотельных батарей с сульфидными электролитами для сектора электромобилей, пишет The Elec.

Источник изображения: Samsung

Твердотельные батареи обладают повышенной плотностью энергии, позволяя вмещать больше энергии в том же объёме, что и традиционные литиевые аккумуляторы, при этом они отличаются более длительным сроком службы.

Samsung разрабатывает прототипы твердотельных батарей на основе оксидов уже более 10 лет и, как утверждается, недавно добилась прорыва. По состоянию на 15 мая в Корейское ведомство интеллектуальной собственности подано 15 патентов на полностью твердотельные батареи от Samsung Electro-Mechanics, тогда как Samsung SDI подала заявку на 53 патента. Патенты Samsung Electro-Mechanics на полностью твердотельные батареи, которые были раскрыты до сих пор, в основном сосредоточены на твердых электролитах на основе керамики. Samsung SDI сосредоточилась на патентных заявках на полностью твердотельные батареи, использующие твердые электролиты на основе сульфидов.

Процесс изготовления полностью твердотельной батареи похож на процесс изготовления многослойного керамического конденсатора (MLCC), который является основной продукцией Samsung Electro-Mechanics. Вполне вероятно, что исследования и разработки Samsung Electro-Mechanics в области оксидных полностью твердотельных батарей также будут проводиться на заводе в Пусане, который в настоящее время серийно производит MLCC. Поскольку технология MLCC по многим аспектам схожа с технологией оксидных полностью твердотельных батарей, можно ожидать, что в некоторых случаях станет возможной ранняя коммерциализация полностью твердотельных батарей.

С помощью пилотного производства, которое, по слухам, запустят уже в текущем квартале, Samsung SDI хочет достичь «ведущих на рынке результатов исследований и технологий производства твердотельных аккумуляторов». Подразделение не предоставляет дополнительную информацию о мощностях или сроках запуска производства. По данным The Elec, подразделение Samsung SDI установит машины для производства катодов и твёрдых электролитов на основе сульфидов. В марте 2020 года Samsung SDI представила твердотельную ячейку на стадии прототипа и согласно заявлениям в то время, батарея из таких элементов должна обеспечивать запас хода электромобиля до 800 км и 1000 циклов перезарядки.

По данным исследовательской компании SNE Research, Samsung SDI занимает 6-е место в мире с долей рынка 4,5 %. Лидером рынка является CATL с долей рынка 32,6 %, после неё идут южнокорейские LG Energy Solution (20,3 %) и SK On (5,6 %). Важными клиентами в автомобильном секторе для Samsung являются BMW и Stellantis. Летом 2021 года появились сообщения о том, что Samsung SDI станет одним из поставщиков аккумуляторов для электромобилей Volkswagen.

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

Источник изображения: Samsung SDI

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

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

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

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