Многие люди думают, что секрет лучших электромобилей заключается в новом виде «сока» внутри аккумулятора. Но эксперты на встрече в Пекине говорят, что настоящий ответ находится в «концах» батареи, называемых катодами. В этом месяце ученые и автопроизводители собрались на третий китайский саммит по инновациям в области твердотельных аккумуляторов. Они обсудили, почему электромобили собираются получить серьезную модернизацию. Профессор Ся Динго из Пекинского университета объяснил, что, хотя все говорят об электролитах, настоящим хозяином энергии является катод.
С самого начала в электромобилях внутри аккумуляторов использовался жидкий электролит. Твердотельные батареи отличаются тем, что вместо них используются твердые материалы. Люди хотят их, потому что они могут обладать большей властью, безопаснее и служат дольше. Но есть одна загвоздка. Без более качественных катодов эти батареи так и останутся в лаборатории. В настоящее время промышленность пытается исправить то, как эти твердые части лучше взаимодействуют друг с другом: если они не соприкасаются идеально, электричество не может течь должным образом.
Одна большая проблема заключается в том, что некоторые материалы слишком жесткие. Например, оксидные материалы подобны стеклу – они очень жесткие. Другим материалам, например сульфидам, для работы требуется большое давление. Из-за этого их сложно построить на заводе. Кроме того, по мере того, как эти батареи заряжаются и движутся, материалы растут и сжимаются. Это небольшое движение может вызвать трещины. Когда случаются трещины, аккумулятор перестает хорошо работать. Ученые тестируют «допинг фтора», чтобы помочь, но даже он работает только примерно на 125 зарядок, прежде чем батарея перестанет работать.
Несмотря на эти проблемы, крупные компании двигаются быстро. CATL, крупнейший производитель аккумуляторов в мире, работает сразу над несколькими разработками. У них есть «конденсированная» батарея, представляющая собой смесь жидкости и твердого вещества. Эта батарея может удерживать 500 Втч/кг энергии. CATL планирует начать испытания их на транспортных средствах к 2027 году. В этом году они также строят пилотный завод по производству твердотельных аккумуляторов почти такой же мощности.
BYD — еще один гигант в гонке. Они создают сульфидную батарею, в которой используется специальная деталь на основе кремния. Их цель — аккумулятор емкостью 400 Втч/кг, который можно заряжать 10 000 раз. Этого хватит на весь срок службы автомобиля, а то и на несколько лет. BYD даже строит огромный завод мощностью 20 ГВтч в Чунцине. Они хотят продемонстрировать эти батареи на тестовых автомобилях до 2030 года.
Другие компании не отстают. Gotion High-Tech работает над батареей Jinshi. Плотность энергии этого прототипа составляет 360 Втч/кг, и компания надеется начать его производство в 2026 году. Ganfeng Lithium пробует другой путь, используя литий-металлические детали. Их батареи рассчитаны на 360–400 Втч/кг. Несмотря на то, что каждая компания использует разные химикаты, все они преследуют одну и ту же цель: заставить электромобили двигаться намного дальше на одной зарядке.
Автомобильные бренды, такие как Geely и Chery, ждут, когда эти аккумуляторы будут готовы. Обе компании планируют вывести на дороги «демонстрационные автопарки» к 2027 году. Это означает, что обычные люди могут начать видеть эти автомобили всего через несколько лет. В гонке также участвуют государственные компании, такие как Dongfeng Motor и GAC Aion. Они ищут аккумуляторы, которые трудно воспламеняются и хорошо работают даже в очень холодную погоду.
2026 год — большой поворотный момент. Это год, когда заводы переходят от производства небольших образцов к производству батарей, достаточных для реальных испытаний. Хотя завтра мы, возможно, не увидим все автомобили, использующие эти батареи, путь ясен. Высококлассные электромобили, вероятно, первыми получат полимерные батареи, а более дешевые автомобили будут использовать более безопасные и недорогие версии. Но совершенно очевидно, что к концу этого десятилетия способ привода наших автомобилей в движение будет выглядеть совсем иначе.
