На этой неделе компания Toyota объявила, что подписала совместное соглашение с японской компанией Sumitomo Metal Mining о массовом производстве катодных материалов, необходимых для твердотельных батарей (SSB).
В отличие от современной аккумуляторной технологии, которая питает большинство электромобилей и использует жидкость в качестве электролита, твердотельная технология заменяет эту жидкость твердым материалом и предлагает потенциал для меньших размеров, более высокой производительности, более высоких скоростей зарядки и более длительного срока службы. Потенциал этой технологии, несомненно, впечатляет, но действительно ли Toyota будет первой?
«Твердотельные аккумуляторы были четкой целью для разработчиков аккумуляторных технологий на протяжении десятилетий, и многие разработчики утверждают, что этот подход является Святым Граалем», — объясняет Брайан Барнет, технический директор компании Nyobolt, занимающейся быстрой зарядкой и аккумуляторными технологиями.
«Очевидно, что усилия последнего поколения, основанные на небольшом количестве семейств керамических материалов, достигли большого прогресса. Сейчас мы наблюдаем первые демонстрации батарей, очевидно, основанных на этих материалах», — добавляет он.
Однако Toyota — не единственная всемирно признанная компания, утверждающая, что эта революционная аккумуляторная технология будет запущена в производство до конца десятилетия. Вот как могла бы развернуться история твердотельной батареи, по мнению экспертов…
Утверждение: Toyota будет первой продавать электромобили с твердотельными батареями
Автомобильный гигант, который относительно медленно внедряет полностью электрические силовые агрегаты и в настоящее время предлагает только Bz4X и варианты своего фургона Proace за пределами Японии, утверждает, что будет первым, кто выпустит электромобиль с твердотельной батареей, и планирует запустить серийные модели в 2027 или 2028 году.
Соответственно ТойотаС 2021 года компания совместно с Sumitomo Metal Mining Company занимается исследованиями катодных материалов для твердотельных аккумуляторов. Однако с тех пор они добились прорыва в области катодных материалов благодаря запатентованной технологии синтеза порошков Sumitomo Metal Mining.
Этот «высокопрочный» катодный материал может производиться серийно, хотя Toyota заявила, что обе компании будут продолжать улучшать характеристики, качество и безопасность катодных материалов и искать способы снижения производственных затрат.
Они говорят, что вскоре это приведет к первому в мире практическому использованию твердотельных батарей в электромобилях.
Реальность: несколько автомобильных брендов преследуют одно и то же утверждение.
Китай уже более десяти лет находится в авангарде технологий электромобилей, и два крупнейших производителя аккумуляторов, CATL и BYD, по понятным причинам работают над твердотельными решениями.
Согласно недавнему репортажу Центрального телевидения Китая (через Электрика), различные университеты и исследовательские институты страны за последние месяцы добились значительных успехов, которые, по их словам, помогут разблокировать твердотельные батареи, способные преодолевать более 600 миль на одном заряде.
Упомянутые исследователи, как сообщается, нашли ряд решений известных проблем с электролитами, которые мешают этой технологии.
Хотя твердый катод важен, SSB также полагаются на твердый электролит. Вот почему Toyota объединилась с японским нефтяным гигантом Idemitsu Kosan для дальнейшей разработки твердого электролита на основе сульфида лития, который, как мы надеемся, поможет ускорить выпуск электромобилей следующего поколения.
Тем временем китайская дочерняя компания SAIC MG выпустила свою последнюю модель MG 4, первый серийный автомобиль, оснащенный полутвердой батареей.
Хотя он не предлагает тот же твердый электролитный материал, он использует технологию геля на полпути, которая дает некоторые из тех же преимуществ, но может производиться гораздо дешевле и в больших объемах, чем нынешние альтернативы SSB.
Mercedes-Benz также внедряет свою собственную технологию, проверенную на прототипе модели EQS, которая уже преодолела невероятные 750 миль на одной зарядке.
Полупроводниковое устройство BMW прототип на базе i7 Когда он появился на улицах города в начале этого года, он продемонстрировал одну из самых впечатляющих на сегодняшний день плотностей энергии — 390 Втч/кг, превзойдя 360 Втч/кг, достигнутые нынешней полутвердотельной технологией Nio.
Поскольку многие из упомянутых автомобилей все еще находятся в разработке, очень сложно сказать, кто первым начнет по-настоящему массово производить твердотельные аккумуляторы и превратит их в финансово жизнеспособную бизнес-модель.
«Технологии развиваются, но масштабирование пилотных линий даже до тысяч упаковок в год остается узким местом», — говорит доктор Киран О’Риган, директор по развитию компании About:Energy.
«Такие компании, как QuantumScape при поддержке Volkswagen, продемонстрировали многообещающие прототипы, но переход от элементов, изготовленных в лаборатории, к пакетам автомобильного уровня с миллионами единиц в год оказывается медленнее и дороже, чем первоначально прогнозировалось», — добавляет он.
Хотя вполне вероятно, что Toyota может стать первой компанией, которая выведет на рынок серийный электромобиль с твердотельной батареей в 2027 году, производственные проблемы все еще могут замедлить этот процесс — это, конечно, не единственная компания, работающая в этот период.
Mercedes-Benz, BYD и CATL также предложили включить 2027 год в автомобильный календарь, в то время как Honda, Volkswagen и влиятельная группа Stellantis официально заявили, что они не сильно отстают.
Независимо от того, является ли Toyota первой в очереди или нет, существует множество свидетельств того, что следующие два-три года станут захватывающим и решающим временем для этой якобы «святого Грааля» аккумуляторной технологии – и для всех, кто разочарован запасом хода и скоростью зарядки современных литий-ионных электромобилей.
Следите за TechRadar в Новостях Google. И Добавьте нас в качестве предпочтительного источника чтобы получать новости, обзоры и мнения наших экспертов в своих лентах. Обязательно нажмите кнопку «Подписаться»!
И ты, конечно, тоже можешь Следите за TechRadar в TikTok за новостями, обзорами, распаковками в видео-форме и получайте от нас регулярные обновления WhatsApp к.
Вам также может понравиться это
