Самой дорогой частью любого электромобиля является тяговая батарея, а крупнейшим их производителем остаётся китайская компания CATL. Во втором квартале она смогла увеличить чистую прибыль на 17,71 % последовательно до $1,7 млрд, а также на 13,43 % в годовом сравнении, хотя выручка производителя при этом сократилась на 13,18 % до $12 млрд в годовом сравнении.

Источник изображения: CATL

Справедливости ради следует отметить, что последовательно выручка CATL всё же выросла на 9,06 %, поэтому говорить о строго отрицательной динамике выручки нельзя. Норма прибыли производителя по итогам второго квартала осталась на уровне 26,64 %, примерно сопоставимо с показателем первого квартала, но в годовом сравнении она выросла относительно 21,96 %.

По итогам первого полугодия в целом CATL получила чистую прибыль в размере $3,15 млрд, что соответствует росту на 10,37 % в годовом сравнении. Выручка компании в первом полугодии сократилась на 11,88 % до $23 млрд. Непосредственно выпуск тяговых батарей принёс компании в первом полугодии 67,5 % всей выручки за период, в годовом сравнении снижение достигло 19,2 %. Норму прибыли в этой сфере деятельности удалось поднять на 6,55 процентных пункта до 26,9 %, если сравнивать с аналогичным периодом прошлого года.

В сегменте батарей для стационарных систем хранения электроэнергии выручка CATL составила 17 % от общей, она выросла в годовом сравнении на 3 % по итогам первого полугодия. Норму прибыли в этом сегменте удалось поднять на 7,55 процентных пункта до 28,87 %. Остальную часть выручки формировала деятельность по выпуску материалов для батарей и переработке отслуживших аккумуляторов, она выросла по итогам первого полугодия на 13,02 % в годовом сравнении. По состоянию на май текущего года компания CATL контролировала 37,5 % мирового рынка тяговых батарей.

Квартальное отчётное мероприятие нередко используется инвесторами для получения от руководства Tesla комментариев по поводу накопившихся за три месяца слухов, и вчерашняя конференция не стала исключением. Илон Маск (Elon Musk) пояснил, что в прошлом квартале компания не только в полтора раза увеличила объёмы выпуска аккумуляторных ячеек типа 4680, но и начала тестирование прототипа Cybertruck, оснащённого батареями с «сухим» катодом.

Напомним, что инициатива Tesla подразумевает постепенный переход от традиционного метода изготовления катодов и анодов для аккумуляторных ячеек к более прогрессивному «сухому», но в условиях мелкосерийного производства элементов типа 4680 компания пока смогла внедрить эту технологию только для анодов. Данный компонент с точки зрения себестоимости изготовления аккумуляторных ячеек имеет меньшее влияние, чем катод, поэтому для компании важнее наладить выпуск по «сухому» методу именно катодов, а с этим до сих пор возникали технические проблемы.

В июле этого года, как поясняется в квартальном отчёте Tesla, компания завершила валидационные испытания первого прототипа пикапа Cybertruck, оснащённого аккумуляторными ячейками типа 4680 с катодами «сухого» типа собственного производства. Если Tesla удастся наладить их массовое производство, это позволит существенно снизить себестоимость тяговой батареи, которая остаётся самым дорогим компонентом любого электромобиля. Для компании, как отмечается, снижение себестоимости всей продукции является ключевым приоритетом.

Важно и то, что Tesla во втором квартале на 50 % увеличила объёмы выпуска аккумуляторных ячеек типа 4680 относительно первого квартала текущего года. Это говорит о высоких темпах экспансии массового производства. Маск и ранее отмечал, что выпуск пикапов Cybertruck не ограничивается доступностью аккумуляторных ячеек 4680, и они выпускаются в необходимых количествах. Компания во втором квартале также продолжила снижать затраты на их выпуск. К концу текущего года Tesla рассчитывает стать игроком рынка с самыми низкими затратами на выпуск аккумуляторных ячеек типа 4680. Помимо неё, эти аккумуляторы ещё выпускают Panasonic и LG Energy Solution. Сама Tesla использует ячейки 4680, выпускаемые в Техасе, для всех пикапов Cybertruck и некоторой части кроссоверов Model Y. В отличие от последних, иной тип аккумуляторных ячеек для пикапов Cybertruck не предусмотрен.

На сегодняшний день создание «мягких» роботов и гибких носимых устройств сдерживается одним ключевым компонентом — аккумулятором. В статье для ACS Energy Letters исследователи из Китая утверждают, что разработали эластичный литий-ионный аккумулятор, который может растягиваться до 5000 % (в 51 раз!) от первоначальной длины, сохраняя способность удерживать полный заряд после 67 циклов.

Источник изображений: Wang Et Al, ACS Energy Letters

Учёные-материаловеды из Нанкинского университета почты и телекоммуникаций сообщают, что их батарея разработана на основе технологий и материалов для контактных линз. При создании батареи они использовали тонкую плёнку проводящей пасты, включающую углеродную сажу, серебряные нанопроводники и катодные и анодные материалы на основе лития. Снаружи плёнку защищают слои полидиметилсилоксана, прозрачного гибкого материала, который сохраняет форму, обеспечивая пластичность.

Исследователи утверждают, что разработанный ими эластичный аккумулятор обладает на 600 % большей ёмкостью, чем сравнимая по размерам батарея с жидким электролитом. По их словам, в нескольких прототипах им удалось достичь относительно стабильной ёмкости в течение 1000 циклов зарядки с ухудшением на 1 % после первых 30 циклов. У сопоставимого аккумулятора с жидким электролитом деградация составила 16 % после того же количества циклов. При этом эластичную батарею можно было сгибать, скручивать или растягивать, не нарушая целостности материала.

Эластичный полидиметилсилоксан, из которого состоит большая часть аккумулятора, совершенно прозрачен, что предлагает широкий простор для использования в умных часах, одежде и незаметных медицинских носимых устройствах. Дальнейшее развитие этой технологии позволит применять эластичные батареи в складных, рулонных и растягиваемых дисплеях.

В 2020 году Илон Маск (Elon Musk) посвятил рассказу о прогрессивных аккумуляторных ячейках 4680 целую презентацию, пообещав в тот момент наладить их массовое производство до конца 2023 года. Такие ячейки выпускаются компанией небольшими партиями, но если технологические проблемы не будут решены до конца текущего года, Tesla может отказаться от дальнейшей экспансии производства.

Источник изображения: Tesla

Строго говоря, первоначально Tesla рассчитывала наладить массовый выпуск аккумуляторных ячеек 4680 в США к концу 2022 года. Сейчас они выпускаются небольшими партиями в Техасе, но в 2023 году компания была вынуждена отказаться от идеи их производства на своём предприятии в Берлине. Как отмечалось ранее, у Tesla возникли проблемы с производством анодов для таких батарей «сухим» методом, который обещал заметно снизить себестоимость продукции и сделать её более экологичной. В июне 2023 года Tesla заявила, что ей удалось в общей сложности выпустить 10 млн ячеек типоразмера 4680. Впрочем, от целевых количеств это всё равно очень далеко, хотя в этом году представители Tesla не раз подчёркивали, что производство электрических пикапов Cybertruck не ограничивается доступностью тяговых батарей на основе ячеек типа 4680.

В любом случае, издание The Information со ссылкой на близкие к Tesla источники на этой неделе сообщило, что Илон Маск поставил перед специалистами компании задачу наладить выпуск аккумуляторных ячеек типа 4680 в значительно больших количествах к концу текущего года. Если этого сделать не удастся, Tesla вообще может отказаться от их производства собственными силами. В настоящее время ячейками такого типа оснащаются не только пикапы Cybertruck, но и собираемые в Техасе кроссоверы Model Y. Изначально Tesla планировала применять ячейки 4680 и при производстве грузовиков Semi, но сейчас они обходятся без них, да и выпускаются пока буквально в единичных экземплярах.

Получать ячейки типоразмера 4680 компания может и от своих партнёров вроде Panasonic, так что даже в случае отказа от самостоятельного их выпуска на предприятии в Техасе ничего катастрофического с точки зрения способности компании производить пикапы Cybertruck не произойдёт. По данным осведомлённых источников, проблему для Tesla представляет переход на «сухой» метод изготовления катодов. В случае с анодом он уже освоен, но с точки зрения себестоимости продукции важнее освоить аналогичный метод изготовления катодов, и пока решить соответствующую проблему не получается. Данную технологию Tesla унаследовала от купленной ею компании Maxwell Technology, но с её внедрением в условиях массового производства до сих пор возникают проблемы. По данным The Information, часть аккумуляторных ячеек типа 4680 способна внезапно выходить из строя во время эксплуатации.

Говорят, что сегодня большинство грантов получают междисциплинарные исследования. Смешение всегда обещает что-то удивительное, чего нельзя достичь в отдельно взятой области науки. Учёные из США наглядно доказали это утверждение, применив методы современной аналитической биологии для анализа характеристик литиевых аккумуляторов. Они уверяют, что благодаря новой работе электрические самолёты смогут увеличить дальность полёта в четыре раза.

Источник изображения: And Battery Aero

В современной молекулярной биологии много разных -омик: геномика, протеомика, метаболомика и так далее. Общее у всех разделов то, что они рассматривают проблемы в комплексе или совокупности множества, казалось бы, не связанных с основными исследованиями направлений. Например, исследователи веками изучали строение живых клеток, и только в последние десятилетия сообразили, что это надо делать в совокупности с внеклеточным анализом сопутствующих жизни клеток процессов.

Тот же принцип исследователи из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли и Мичиганского университета использовали для анализа элементов литиевых аккумуляторов. Батарея рассматривалась как совокупность процессов на аноде, катоде и в электролите. От самолётных тяговых батарей учёные хотят плохо сочетаемых характеристик: пиковой отдачи в режимах взлёта и посадки, а также стабильной отдачи мощности в крейсерском режиме полёта. Найти в этой схеме баланс означает добиться оптимальных условий работы аккумуляторов, а это может помочь увеличить дальность перелётов.

«Биологический» подход для анализа химического и физического состояния электродов и электролита позволил получить более полное представление о протекании сложных реакций на аноде, катоде и в электролитах. Учёные выяснили, что неспособность литиевых батарей обеспечивать высокую мощность в течение длительного периода времени была проблемой катода, а не анода. В ходе экспериментов стало ясно, что при смешивании определенных солей с электролитом они образовывали защитное покрытие вокруг катода, делая его устойчивым к разрушению и улучшая его характеристики.

Так, созданный исследователями новый электролит оказался очень и очень перспективным. Созданные на его основе экспериментальные аккумуляторы обеспечили настолько высокую плотность запасания энергии в сочетании со стабильно отдаваемой мощностью, что смогли бы обеспечить самолётам на электрической тяге полёт на четыре раза большую дальность, чем современные батареи.

В настоящее время команда работает над созданием аккумулятора емкостью 100 кВт·ч для проведения испытательного полета электрического самолета вертикального взлета и посадки (eVTOL) уже в 2025 году, что выглядит завораживающей перспективой для нового вида транспорта.

Перспективные твердотельные литиевые аккумуляторы хороши всем, кроме ожидаемой стоимости. По крайней мере, в первые годы после начала их массового производства. Одним из самых дорогих в новых батареях обещает стать электролит на основе сульфида лития, стоимость которого может достигать $200 за килограмм. Новый созданный в Китае электролит LPSO стоит всего $14,42 за килограмм и не содержит дорогостоящих сульфидов, хотя не уступает в характеристиках аналогам.

Перспективные аккумуляторы в представлении художника. Источник изображений: ETH Zurich

Многолетние исследования учёных во всём мире показали, что для твердотельных аккумуляторов в качестве основы для твёрдого электролита лучше всего подходят соединения на основе сульфидов, оксидов и хлоридов. Причём сульфиды лидирую по совокупности наиболее желательных характеристик в составе аккумуляторов. Проблема в том, что за основу при изготовлении сульфидных электролитов берётся достаточно дорогой сульфид лития (Li₂S). В результате 1 кг электролита на основе этого соединения стоит более $195, тогда как для коммерчески выгодного производства аккумуляторов цена электролита не должна превышать $50 за 1 кг.

Учёные из Университета науки и технологий Китая (USTC) смогли синтезировать сульфидный электролит, не прибегая к помощи сульфида лития, что соответствует более чем 90-процентному снижению стоимости этого компонента аккумуляторов. По мнению исследователей, это способно революционизировать отрасль производства аккумуляторов и электромобилей, обещая привести к появлению недорогих, ёмких, высокоплотных и безопасных источников автономного питания. По крайней мере, в лаборатории опытный экземпляр аккумулятора при комнатной температуре стабильно проработал свыше 4200 часов.

По итогам первых четырёх месяцев текущего года южнокорейская SK On могла претендовать только на пятое место на мировом рынке тяговых батарей для электротранспорта, причём в спину ей дышала японская Panasonic. Высокая степень зависимости от западных автопроизводителей, по некоторым оценкам, в условиях замедления роста спроса на электромобили, создала для SK On серьёзные проблемы.

Источник изображения: SK On

Речь, прежде всего, идёт о сохранении убытков на протяжении десяти последовательных кварталов с момента обретения SK On относительной самостоятельности, как поясняет Financial Times. Долговые обязательства компании за это время увеличились более чем в пять раз и превысили $10 млрд. На прошлой неделе, как отмечает источник, глава SK On Ли Сок Хи (Lee Seok-hee) обратился к сотрудникам компании с заявлениями о необходимости сократить затраты и всячески мобилизоваться для улучшения финансового положения этого производителя батарей, которое с каждым месяцем становится всё более незавидным.

«Нас прижали к стенке. Нам нужно выбираться сообща», — буквально заявил генеральный директор SK On в обращении к сотрудникам компании. Руководство также обсуждает ряд более радикальных мер по спасению убыточного бизнеса. Например, один из планов подразумевает слияние материнской компании SK Innovation с родственной энергетической компанией SK E&S, которая занимается поставками сжиженного природного газа и отличается высокой прибыльностью. Под крылом энергетического бизнеса будет проще спрятать от инвесторов убытки на аккумуляторном направлении. Этот план реструктуризации будет вынесен на обсуждение совета директоров SK в текущем месяце.

Проблема заключается в том, что на многих рынках SK On выступала в роли догоняющего, а потому довольно просто соглашалась поставлять свою продукцию по низким ценам. При этом она сильно зависит от западных автопроизводителей, которые втянули SK On в экспансию производства на своей территории, но не смогли в дальнейшем обеспечить адекватные объёмы закупок продукции. Так, в США компания была вынуждена отправить сотрудников предприятия в Джорджии в административные отпуска, а также задержать начало строительства второго предприятия в Кентукки. Главным клиентом SK On в США является Ford Motor.

Конкурирующая General Motors до прошлого года утверждала, что рассчитывает по итогам 2025 года реализовать 1 млн электромобилей. Однако, по итогам второго квартала текущего года она продала всего 21 930 электромобилей. Очевидно, что за оставшиеся до целевого рубежа полтора года она не сможет кратно нарастить продажи. Под эти задачи пыталась инвестировать в локализацию производства тяговых батарей и компания SK On, но вряд ли эти затраты можно будет оправдать в полной мере в ближайшее время. Западные автопроизводители просто не смогли наладить массовый выпуск достаточно доступных электромобилей, как отмечают аналитики UBS, поэтому и потребность рынка в тяговых батареях оказалась переоценённой. Остаётся лишь надеяться, что усилия материнского холдинга SK Group по спасению аккумуляторного бизнеса оправдают себя.

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) придумали способ радикально сократить вредное воздействие на природу и человека фтора, который в избытке вносится в жидкие электролиты литийметаллических аккумуляторов. Фтор стабилизирует параметры аккумуляторов и делает их безопаснее, но сохранить здоровье он не поможет. Разработка заметно снизит использование фтора в электролитах и приблизит выход ёмких батарей на рынок.

Источник изображений: ETH Zurich

Фторированные соединения в электролите способствуют образованию защитного слоя вокруг металлического лития на отрицательном электроде аккумулятора (аноде). «Этот защитный слой можно сравнить с эмалью зуба, — пояснила Мария Лукацкая (Maria Lukatskaya), профессор электрохимических энергетических систем в ETH Zurich. — Это защищает металлический литий от продолжительной реакции с компонентами электролита». Без этого электролит быстро истощился бы в процессе циклов заряда и разряда, а элемент вышел бы из строя. Что хуже всего, отсутствие защитного слоя привело бы в процессе заряда к образованию металлических нитевидных наростов на аноде (дендритов), которые печально известны своей особенностью создавать короткие замыкания в аккумуляторах и приводить к пожарам.

«Вопрос заключался в том, как уменьшить количество добавляемого фтора без ущерба для стабильности защитного слоя», — объясняют учёные. Новый метод группы Лукацкой использует электростатическое притяжение для достижения желаемой цели. Учёные подобрали такие заряженные молекулы-носители, которые стали своего рода переносчиками молекул фтора, доставляя их прямо к аноду. Это привело к тому, что в жидком электролите теперь может быть по весу всего 0,1 % фтора, а это как минимум в 20 раз ниже, чем в предыдущих исследованиях.

Подвижность заменила насыщенность

Преимуществом предложенного метода является то, что для его внедрения в производство не требуется никаких существенных изменений. Меняется только формула электролита. Учёные испытали своё решение на аккумуляторах формфактора «монетка» и готовятся создать прототип аккумулятора формфактора «мешочек», которые знакомы нам, например, по смартфонам. Сделать такие батареи безопаснее для эксплуатации и утилизации — это шаг в правильном направлении.

Конкуренция на рынке тяговых батарей для электромобилей вынуждает производителей не только изобретать новые варианты химического состава аккумуляторных ячеек, но и менять саму технологию производства. Tesla уже давно работает над «сухой» технологией покрытия электродов, но к 2028 году LG Energy Solution надеется внедрить её применение в массовом производстве батарей.

Источник изображения: LG Energy Solution

Помимо Tesla, над совершенствованием технологии покрытия электродов работает и Samsung, так что конкуренция в этой сфере возникает весьма острая. Так называемый «мокрый» способ покрытия электродов является более энергозатратным, а также причиняет окружающей среде больше вреда, поэтому за счёт перехода к «сухому» производители рассчитывают снизить затраты на выпуск аккумуляторных ячеек на величину от 17 до 30 %, как поясняет Bloomberg со ссылкой на представителей LG Energy Solution.

Занявший пост технического директора LG Energy Solution в декабре прошлого года Ким Чжэ Ён (Kim Je-Young) в интервью Bloomberg подчеркнул, что среди конкурентов именно эта компания дальше всех продвинулась в коммерциализации технологии сухого покрытия электродов, поскольку разработки в этой сфере начала ещё десять лет назад. Пилотная линия по изготовлению электродов по новой технологии будет запущена LG в четвёртом квартале этого года, а полномасштабное производство должно быть освоено в 2028 году, как считает технический директор компании.

Tesla получила доступ к подобной технологии в 2019 году после приобретения компании Maxwell Technologies. Попытки внедрить её при производстве аккумуляторных ячеек типоразмера 4680 на предприятии в Техасе к особому успеху не привели. По данным Reuters, американский производитель смог внедрить «сухой» метод покрытия только при выпуске анодов, а катоды приходится выпускать по прежней технологии. Химический состав катодов пока не позволяет применить новый метод их покрытия.

«Мокрая» технология предусматривает нанесение химических реагентов в жидком виде на электроды, которые затем высушиваются в печи длиной почти 100 метров при температуре 200 градусов Цельсия. Энергозатраты при изготовлении электродов этим методом достаточно велики, а ещё приходится иметь дело с не самыми безопасными химикатами.

Сухой метод производства электродов не требует использования специальных печей и позволяет более гибко распоряжаться пространством в производственных помещениях. Восстанавливать отработанные химикаты тоже не требуется, как в случае с «мокрым» методом. Volkswagen, которая пытается внедрить такую технологию силами дочерней компании PowerCo, заявляет о способности снизить энергозатраты на выпуск электродов на 30 %, а потребность в производственных площадях сокращается на 50 %.

LG Energy Solution за счёт прорыва в технологии изготовления электродов надеется укрепить свои рыночные позиции, которые пока вынуждена сдавать китайским конкурентам. Если в прошлом году компания занимала 14,6 % мирового рынка тяговых батарей, то в этом её доля сократилась до 12,6 %. По словам технического директора компании, технология сухого покрытия электродов, разрабатываемая LG Energy Solution, может быть применена для выпуска как катодов, так и анодов.

Помимо Tesla, LG, Samsung и Volkswagen соответствующими изысканиями занимаются Panasonic, CATL, EVE Energy и Svolt Energy Technology. Производители оборудования для выпуска электродов тоже не остаются в стороне. Некоторые из них пытаются усовершенствовать «мокрую» технологию нанесения покрытия на электроды. Прогресс в этой сфере позволит сделать тяговые аккумуляторы более доступными без смены их химического состава.

Компания Nyobolt из Кембриджа разработала компактный и мощный аккумулятор, который способен заряжаться за очень короткий срок. В ходе первой демонстрации инновационный аккумулятор успешно зарядился с 10 до 80 % менее чем за пять минут.

Источник изображения: Nyobolt / bbc.com

По данным издания Interesting Engineering, аккумулятор ёмкостью 35 кВт·ч установил в тесте новый рекорд скорости зарядки, достигнув 80 % всего за 4 минуты и 37 секунд. Таким образом запас хода неназванного спорткара удалось увеличить на 120 миль (около 193 км). Для сравнения, 80 % заряда обеспечивают электромобилям Tesla запас хода около 200 миль (примерно 321 км), но самые мощные зарядные устройства компании требуют 15-20 минут для достижения такого уровня.

Источник изображения: Nyobolt / bbc.com

Технология Nyobolt основана на использовании запатентованных углеродных и металлооксидных анодных материалов нового поколения, а также инновационной конструкции элементов с низким импедансом. Компания также разработала интегрированную силовую электронику и программное обеспечение для оптимизации процесса зарядки.

Важным преимуществом новой батареи является её долговечность. По данным издания Motor 1, Nyobolt провела более 4000 циклов быстрой зарядки, что эквивалентно примерно 600 000 милям реального использования. При этом батарея сохраняет способность заряжаться до 80 % даже после такого солидного количества циклов.

Источник изображения: Nyobolt / bbc.com

Компания планирует начать производство батарей в небольших масштабах уже в этом году с первоначальным объёмом в 1000 единиц. Далее гибкая производственная модель Nyobolt позволит увеличить выпуск вплоть до двух миллионов аккумуляторов в год.

Эксперты отмечают, что внедрение подобных технологий может значительно ускорить переход на электромобили. По оценкам Министерства энергетики Великобритании, эксплуатация электромобилей обходится на 35-75 % дешевле за милю по сравнению с автомобилями на бензине. Кроме того, полный переход на электротранспорт мог бы сократить общие выбросы углерода в стране почти на 12 %.

Несмотря на впечатляющие результаты, разработчики подчёркивают необходимость дальнейших испытаний новинки в различных условиях эксплуатации, включая неблагоприятные погодные условия, для подтверждения её полной функциональности.

Пока перспективы появления твердотельных аккумуляторов слишком далеки, китайские производители пытаются усовершенствовать самые распространённые на рынке литийионные тяговые аккумуляторы на основе фосфата железа (LFP). Компания Geely собственными силами разработала семейство тяговых батарей Aegis в коротком исполнении, которые помимо прочих преимуществ, обеспечат ресурс до 1 млн км пробега.

Источник изображения: Geely, CnEVPost

В свою очередь, как отмечают представители китайского автопроизводителя, это позволит повысить степень доверия потребителей к ресурсу электромобилей и будет способствовать развитию их вторичного рынка. Батареи этого семейства обладают плотностью хранения заряда 192 кВт·ч и расчётную долговечность в районе 3500 циклов. По данным Geely, при среднестатистическом годовом пробеге одного электромобиля, находящегося в частном владении, на уровне 20 000 км, такой батареи хватит на 50 лет эксплуатации. Потеря способности аккумуляторов сохранять заряд при этом будет минимальной.

Geely хоть и сотрудничает с той же CATL, батареи семейства Aegis разрабатывала своими силами. Укороченный корпус позволяет им снизить внутреннее сопротивление и повысить эффективность работы аккумуляторов. Тонкие нанотрубки из углеволокна в составе этих батарей используются для передачи ионов, а специальные покрытия для плёночных изоляторов улучшают проницаемость для ионов лития, позволяя им быстрее перемещаться между электродами в процессе работы батареи. Тем самым повышается скорость зарядки тяговых батарей. В частности, аккумуляторы этой серии способны восстановить заряд с 10 до 80 % за 17 минут против 26 минут у аналогичной батареи с длинным корпусом и традиционным химическим составом.

Кроме того, новые батареи медленнее теряют остаточный заряд на морозе. Например, при температуре минус 30 градусов Цельсия остаточный заряд традиционных аккумуляторов в ходе испытаний упал до 79 процентов, тогда как короткая батарея Aegis сохранила около 90 % остаточного заряда.

На повышение безопасности данных батарей специалистами Geely был направлен целый ряд мер. Была внедрена высокопрочная термоустойчивая диафрагма, а также внедрён дополнительный предохранительный электрод для повышения плотности хранения заряда и защиты от нештатных ситуаций. Поверхность электродов имеет специальное покрытие, которое предотвращает возникновение коротких замыканий при механическом повреждении корпуса батареи. Последний в ходе испытаний подвергался прокалыванию металлическими штырями, боковым ударам и трению о твёрдую поверхность с большой интенсивностью. Батарею нагревали пламенем, выдерживали в солёной воде и переезжали строительной техникой массой 26 тонн, не говоря уже о заморозке при отрицательных температурах. По всей видимости, результатами экстремальных тестов разработчики остались довольны.

Первым батареи нового семейства примерит электрический кроссовер Galaxy E5. Компания Geely также располагает совместными предприятиями с CATL, Farasis Energy и LG Energy Solution, поэтому обогащать собственные компетенции в сфере создания тяговых батарей она может и за счёт этих партнёров.

Исторически Apple ревностно оберегала свою экосистему компонентов, усложняя использование неоригинальных комплектующих при ремонте своих электронных устройств. В итоге установка «неродных» компонентов приводила к потере части функциональности. В этом году, как следует из свежей документации Apple, компания расширит поддержку дисплеев и батарей для iPhone производства сторонних поставщиков.

Источник изображения: Apple

Как известно, сама Apple не производит устройства и компоненты, а просто выбирает подрядчиков, которым доверяет соответствующую деятельность. При этом никто не запрещает сторонним производителям предлагать условно совместимые комплектующие для ремонта смартфонов и других устройств Apple. До сих пор замена достаточно уязвимой части iPhone — дисплея, на неоригинальный приводила к потере функции True Tone, которая автоматически подстраивает баланс белого на «родном» дисплее. В этом году, как стало известно из документации Apple по самостоятельному ремонту техники этой марки, компания позволит функции True Tone работать даже при использовании неоригинальных дисплеев после ремонта. По крайней мере, Apple постарается выжать из альтернативных комплектующих максимум возможного в реализации этой функции. Если итоговая настройка не будет удовлетворять пользователя, он сможет отключить функцию True Tone через меню смартфона.

Батарея является ещё одним довольно часто заменяемым элементом iPhone, и после установки неоригинального аккумулятора смартфоны Apple обычно отказывались корректно демонстрировать максимальную ёмкость и количество циклов зарядки. Отчасти компания объясняет это тем, что некоторые батареи стороннего производства в действительности являются бывшими в употреблении и продаются под видом новых, а потому корректно рассчитать их остаточный ресурс не представляется возможным. До конца этого года Apple намеревается ввести отображение параметров батареи iPhone даже для изделий стороннего производства, но с сопутствующим предупреждением о том, что информация может быть неточной.

Скорее всего, данные нововведения на программном уровне будут внедрены осенью этого года после выхода операционной системы iOS 18. Одновременно Apple упростит процедуру продажи оригинальных компонентов для самостоятельного ремонта устройств этой марки. В частности, мастерским и частным пользователям больше не потребуется вводить при заказе компонента серийный номер устройства.

На аккумуляторном заводе в Южной Корее недалеко от Сеула произошёл крупный пожар, который произошёл после взрыва литийионной батареи. Погибло более 20 человек, большинство из которых были гражданами Китая. Ещё двое рабочих находятся в тяжёлом состоянии, передаёт агентство Reuters.

Источник изображения: Reuters

Трагедия на заводе Aricell в Хвасоне, что недалеко от столицы Южной Кореи Сеула, унесла жизни 22 человек. Взрыв произошёл в понедельник утром, когда на заводе находилось около 100 рабочих. Большинство погибших были гражданами Китая, сообщили местные пожарные.

Источник изображения: Reuters

Пожар, последовавший за взрывом, продолжался более четырёх часов, прежде чем спасателям удалось взять пламя под контроль. Крыша здания была повреждена, а части верхнего этажа обрушились. На момент инцидента на заводе хранилось около 35 000 аккумуляторных батарей.

Источник изображения: Reuters

Президент Южной Кореи Юн Сук Ёль (Yoon Suk-yeol) призвал власти продолжать «концентрироваться на поиске и спасении людей». По словам профессора пожарной и аварийно-спасательной техники Ким Чжэ Хо (Kim Jae-ho), спасателям было трудно добраться до места происшествия быстро, поскольку никель и другие материалы, из которых изготовлены батареи, легко воспламеняются. Кроме того, в этих батареях сработала «цепная реакция», которая приводила к постоянным взрывам.

Источник изображения: Reuters

Точная причина трагедии на заводе Aricell пока не установлена, но эксперты полагают, что это могло быть вызвано физическим повреждением, какими-либо дефектами или электрическим повреждением батарей, также сообщает PCMag.

Известно, что литиевые батареи, которые используются в телефонах, ноутбуках и электромобилях, взрываются или загораются из-за явления, известного как тепловой разгон, которое может возникнуть при перегреве или повреждении батареи. Этот промышленный инцидент стал одним из самых серьёзных в Южной Корее за последние годы, вызвав широкий общественный резонанс. Власти Хвасона советуют населению оставаться дома и закрывать окна из-за дыма от пожара.

Разработкой тяговых батарей с твердотельным электролитом сейчас занимаются не только производители аккумуляторов и электромобилей, но и просто профильные стартапы. Многие из них обещают представить готовые к массовому производству аккумуляторы нового типа в этом десятилетии, но эксперты относятся к таким заявлениям скептически, добавляя, что сейчас на рынке нет явного фаворита в этой сфере. Тем временем создаются промежуточные решения.

Источник изображения: BYD

Как поясняет IEEE Spectrum, создаваемые некоторыми компаниями полутвердотельные аккумуляторы, которые используют вместо растворов солей лития более густой гель на их основе в качестве электролита, могут стать жизнеспособным решением на переходный период, пока не будут разработаны технологии массового производства батарей с полностью твердотельным электролитом. К преимуществам полутвердотельных батарей можно отнести использование уже известного оборудования и большинства материалов, которые известны по существующим техпроцессам производства литийионных батарей.

Аккумуляторы с полутвердотельным электролитом обеспечивают увеличение плотности хранения заряда. Например, китайская WeLion, которая соответствующими тяговыми батареями уже снабжает электромобили Nio, обеспечивая им запас хода более 1000 км без подзарядки в реальных условиях эксплуатации, заявляет о плотности хранения энергии в 360 Вт·ч/кг на уровне ячейки. После упаковки таких ячеек в корпус батареи показатель плотности снижается до 260 Вт·ч/кг, но это всё равно выше тех 160 Вт·ч/кг, которые достижимы для литийионных батарей с классическим жидким электролитом.

Стив Мартин (Steve Martin), профессор материаловедения в Университете Айовы, убеждён, что в настоящий момент невозможно утверждать о способности какой-то конкретной технологии и отдельной страны обеспечить себе доминирование на мировом рынке в будущем. Сейчас разрабатывается слишком много разных типов тяговых батарей с твердотельным электролитом, но ни один из них на данном этапе не обеспечивает убедительного технологического преимущества.

К плюсам твердотельных батарей следует отнести увеличенную плотность хранения заряда, меньшую массу, более высокий ресурс, способность быстрее принимать заряд, а также более высокий уровень пожарной безопасности. При этом для подтверждения этих преимуществ нужно не только разработать почти с нуля технологии массового производства таких батарей, но и провести длительные и обширные испытания, позволяющие убедиться в их безопасности. Некоторые из прототипов таких батарей используют стеклянные элементы в своём составе, и не факт, что в условиях постоянной вибрации они будут себя хорошо чувствовать на протяжении всего срока эксплуатации электромобиля, не говоря уже о риске повреждения в аварии.

Японские твердотельные накопители

Японские автопроизводители во главе с Toyota предпочитают самостоятельно разрабатывать твердотельные аккумуляторы, причём этот крупнейший поставщик легковых автомобилей в мире рассчитывает вывести на рынок соответствующие элементы питания уже в 2027 году. Они должны обеспечить запас хода до 1200 км без подзарядки. Западные автопроизводители присматриваются к деятельности профильных стартапов. Компания QuantumScape, получающая поддержку Volkswagen, разрабатывает литийметаллические батареи с твердотельным электролитом, которые призваны обеспечить плотность хранения заряда около 400 Вт·ч/кг. Кроме того, они способны восстановить заряд с 10 до 80 % за 15 минут.

Разработками компании Solid Power, которая создаёт твердотельные аккумуляторы с электролитом сульфидного типа, интересуются Ford и BMW. Литийкерамические аккумуляторы с твердотельным электролитом оксидного типа создаёт ProLogium Technology, компания рассчитывает начать поставки подобной продукции уже в этом году и в перспективе превысить плотность хранения энергии в 500 Вт·ч/кг. Сотрудничая с Mercedes-Benz, этот стартап уже открыл своё первое предприятие по выпуску твердотельных аккумуляторов на Тайване.

При этом следует помнить, что до сих пор формирующие существенную часть себестоимости любого электромобиля тяговые аккумуляторы даже в самой дешёвой разновидности типа LFP стали популярны не сразу, и их экспансии в значительной степени способствовало масштабирование объёмов производства китайскими компаниями, которое и помогло сделать их относительно доступными. Твердотельным аккумуляторам придётся преодолеть долгий и тернистый путь, прежде чем получить адекватное распространение.

OnePlus анонсировала в Китае аккумулятор нового поколения Glacier Battery. Компания заявила, что произвела революцию в технологиях батарей для флагманских смартфонов, стремясь сделать то, чего не делают другие крупные производители. К примеру, базовый вариант Samsung Galaxy S24 поставляется с аккумулятором ёмкостью 4000 мА·ч, чего может быть мало на целый день активного использования — OnePlus хочет избавить потребителя от необходимости носить пауэрбанк.

Источник изображений: ithome.com

OnePlus разработала Glacier Battery совместно с Contemporary Amperex Technology Limited (CATL) — новый элемент питания появится на будущих флагманах компании, начиная с китайской версии OnePlus Ace 3 Pro. У этого смартфона ёмкость аккумулятора составит 6100 мА·ч, будет поддержка быстрой зарядки мощностью 100 Вт — на 100 % батарея зарядится всего 36 минут. Удельная ёмкость аккумулятора с кремний-углеродным анодом составит 426 мА·ч/г, что на 20 % выше 355 мА·ч/г у традиционных батарей с углеродным анодом.

Производитель также уделил внимание размерам батареи: чтобы смартфон не оказался излишне громоздким или толстым, источник питания должен оставаться тонким и лёгким. По сравнению с традиционным аккумулятором на 5000 мА·ч новая Glacier Battery предлагает дополнительные 1100 мА·ч ёмкости при экономии 3 % объёма. Срок службы элемента питания также обещает быть продолжительным: через 4 года эксплуатации ёмкость составит 80 % от первоначальной.

Glacier Battery, вероятно, появится и в глобальных версиях будущих флагманов компании, и первым станет смартфон OnePlus 13. Это будет приятный сюрприз для тех, кто интенсивно пользуется телефоном и считает ёмкость аккумулятора критически важным показателем. Ёмкость в 6100 мА·ч позволит меньше беспокоиться о времени автономной работы: для сравнения, OnePlus 12 комплектуется батареей ёмкостью 5400 мА·ч, а OnePlus 12R — 5500 мА·ч.