Ионно-жидкостные батареи могут ускорить переход от дизельного топлива к электромобилям
ТОКИО-СИНГАПУР - Литиевые батареи могут стать заменой для электромобилей, поскольку они накапливают больше энергии, заряжаются быстрее и обеспечивают большую безопасность, чем твердотельные батареи, помогая ускорить переход от автомобилей, работающих на топливе.
Батареи содержат тонкие ленты из твердых электролитов, которые переносят ионы лития между электродами.
Литий-ионные батареи содержат жидкие электролиты и имеют сепараторы, которые не позволяют отрицательному электроду вступать в контакт с положительным электродом.
В настоящее время твердотельные батареи используются для таких устройств, как кардиостимуляторы и умные часы.
В массовом масштабе массовое производство этих батарей для ЭВ займет от трех до пяти лет, говорят эксперты.
Они, вероятно, будут более безопасными и более стабильными, чем жидкостные литий-ионные батареи, в которых электролит является летучим и легковоспламеняющимся при высоких температурах. Это делает электромобили, использующие литий-ионные батареи, более устойчивыми к пожарам и химическому выщелачиванию.
Повышенная устойчивость означает более быструю зарядку и уменьшает потребность в громоздком защитном оборудовании.
Они прочнее жидких литий-ионных батарей, помогая ускорить переход от бензиновых автомобилей к ЭМ, потому что водителям не нужно будет останавливать зарядку своих автомобилей так часто.
Автопроизводители и технологические компании изготавливали твердотельные литий-ионные аккумуляторные батареи в лабораторных условиях один за другим, но не смогли масштабировать их до массового производства.
Трудно спроектировать жидкий электролит, который был бы стабильным, инертным и при этом хорошим проводником ионов между электродами. Они очень дороги в использовании, а также подвержены сумасшествию из-за щетинистости электролитов, когда они расширяются во время использования.
В настоящее время жидкостный литий-ионный аккумулятор стоит примерно в восемь раз дороже твердотельного элемента, говорят эксперты.
Японская Toyota Motor Corp является одним из лидеров массового производства твердотельных аккумуляторов. Она заявила, что борется с их коротким сроком службы, но все еще планирует начать их производство к середине 2020-х годов.
В дополнение к собственным исследованиям Тойоты, она объединилась с Panasonic Corp of Japan для разработки этих силовых пакетов с их Prime Planet Energy Solutions Inc. Venture.
Не отставая от них, немецкий Volkswagen инвестировал в американскую аккумуляторную фирму QuantumScape Corp, которая надеется представить свою батарею в 2024 году для VW EV и, в конечном итоге, для других автопроизводителей.
VW заявляет, что аккумулятор будет заряжать примерно на 30% больше дальности, чем жидкий аккумулятор, и обеспечит 80% емкости за 12 минут, что составляет менее половины продолжительности самой быстрой зарядки литий-ионных элементов, доступных в настоящее время.
Компания Fancy Antis, образованная в январе в результате слияния итало-американского автопроизводителя Chrysler и французской PSA, является предприятием под названием Automotive Cells Co с TotalCell и имеет партнерство с китайской Contemporary Amperex Technology Co Ltd CATL Antis намерена внедрить твердотельные аккумуляторы к 2026 году.
Компании Ford Motor Co и BMW AG инвестировали в компанию Huawei Power, которая утверждает, что ее твердотельные технологии могут обеспечить на 50% большую энергоемкость, чем нынешние литий-ионные батареи. Ford рассчитывает снизить стоимость аккумуляторов на 20% к середине десятилетия.
Южнокорейская компания Hyundai Motor, инвестировавшая в предприятие Energy Systems, планирует начать массовое производство твердотельных батарей в 2030 году.
Samsung SDI Co Ltd, дочерняя компания Samsung SDI Co Ltd, занимается разработкой твердотельных батарей.
Лидер рынка электромобилей Tesla Inc не говорит, что хочет разрабатывать или использовать твердотельные элементы в своих автомобилях.
