Глобальная гонка по созданию более совершенных аккумуляторов для электромобилей имеет новую цель. Компания Contemporary Amperex Technology Co. Limited, известная как CATL, объявила о серьезных изменениях в своих долгосрочных исследовательских планах. Китайский производитель аккумуляторов сейчас фокусируется на литий-воздушной технологии с теоретической максимальной плотностью энергии, соответствующей плотности энергии бензина.
Объявление было сделано У Каем, главным научным сотрудником CATL, во время Форума «Энергия нации 2026». Ву, который также является членом Китайской инженерной академии, впервые публично поделился стратегией компании, указав, где, по мнению гигантского производителя аккумуляторов, произойдет следующий этап глобальной рыночной конкуренции.
В стандартных литий-ионных батареях электромобилей используются соединения тяжелых металлов. Эти соединения обычно содержат никель, кобальт и марганец для удержания ионов лития. Литий-воздушные конструкции удаляют эти тяжелые материалы. Вместо этого они используют анод из металлического лития и берут кислород непосредственно из окружающего воздуха, действуя в качестве катодного реагента. Поскольку они поглощают кислород из окружающей среды, исследователи называют их «дышащими батареями». Такая установка снижает как общий вес, так и внутреннюю сложность элементов батареи.
Математика, лежащая в основе этой технологии, объясняет, почему производители аккумуляторов заинтересованы в ней. Теоретический предел плотности энергии для литий-воздушных систем составляет 12 000 Втч/кг. Энергия бензина составляет примерно 13 000 Втч/кг, а современные прототипы лабораторных батарей достигли более 1200 Втч/кг. Это последнее число в четыре раза превышает мощность от 250 до 270 Втч/кг, которую сегодня можно найти в обычных электромобилях. Это также более чем вдвое превышает целевой показатель в 500 Втч/кг, ожидаемый от будущих твердотельных батарей.
Если компании-производители смогут успешно производить эти компоненты в массовом порядке, стандартный запас хода электромобилей существенно изменится. Автомобили с пробегом более 1600 км на одной зарядке могут стать нормой. Это эффективно решит проблему дальности езды, которая удерживает многих покупателей от электромобилей.
Ученые впервые задумались о концепции литий-воздушной смеси в 1970-х годах, но инженерные проблемы на протяжении десятилетий не позволяли компаниям использовать эту технологию в реальных транспортных средствах. Компоненты очень чувствительны к влаге и углекислому газу в воздухе. Ранние прототипы также страдали от плохой стабильности катализатора и короткого срока службы. Но был достигнут большой прогресс, и последние академические проекты начали решать эти проблемы.
Совместный проект Иллинойского университета в Чикаго, Аргоннской национальной лаборатории и Калифорнийского государственного университета в Нортридже в 2024 году продемонстрировал работающую литий-воздушную батарею. Этот прототип выдержал более 700 циклов работы в среде, имитирующей природный воздух. К 2025 году Аргоннская национальная лаборатория объединилась с Технологическим институтом Иллинойса для создания нового прототипа. Это устройство достигло уровня плотности энергии 1200 Втч/кг и выдержало 1000 циклов зарядки при стандартной комнатной температуре. Эксперты не ожидают, что эта конкретная конструкция будет готова для реальных автомобилей до 2030 года.
Компания CATL имеет опыт воплощения альтернативных химических концепций в реальные продукты. В 2020 году компания представила конструкцию натрий-ионной батареи, и сейчас эти батареи уже находятся в массовом производстве, и автопроизводители устанавливают их на несколько новых моделей автомобилей. К этим моделям относятся GAC Aion UT и Changan Oshan 520. Другие автомобильные бренды, такие как Geely, Chery и FAW, также используют эти натрий-ионные аккумуляторы для снижения цен на небольшие электромобили.
Новое объявление о литий-воздушной технологии показывает, как компания планирует разделить свой график на три отдельные части. Краткосрочный план состоит в том, чтобы удовлетворить текущие требования рынка, используя существующие, проверенные конструкции батарей. В среднесрочной перспективе CATL улучшит качество вождения электромобилей премиум-класса за счет внедрения твердотельных пакетов. В долгосрочной перспективе речь идет о максимальном увеличении возможностей хранения энергии за счет коммерциализации литий-воздушной технологии.
Весы бизнеса склоняются в пользу китайского производителя, поскольку он начинает это долгосрочное исследование. CATL занимает крупнейшую в мире долю рынка как аккумуляторов, так и стационарных систем хранения энергии. В автомобильном секторе в апреле 2026 года компания заняла 47,0% рынка. Что касается накопителей энергии, в течение 2025 года компания продала 121 ГВтч аккумуляторных батарей. Этот объем обеспечил ей 30,4% доли мирового рынка, удерживая ее на позиции номер один в мире пять лет подряд.
