Коя е най-добрата технология за автомобилните батерии?

Стремежът за комерсиализиране на твърдотелните батерии за електрически превозни средства (EV) е в ход, но анализаторите казват, че автомобилните гиганти има вероятност да се обърнат към различен вид трансформираща технология.

Твърдотелните батерии отдавна се смятат за „свещения граал“ на устойчивото шофиране. Както подсказва името, те съдържат твърд електролит, направен от материали, като керамика. Това ги прави различни от конвенционалните литиево-йонни батерии, които съдържат течен електролит.

Тази технология от следващо поколение теоретично акумулира повече енергия във всяка единица обем от литиево-йонните батерии. Поддръжниците казват, че тя предлага по-безопасни, по-евтини и по-мощни батерии за електрически превозни средства (EV), както и по-бързо време за зареждане.

Автомобилните производители са инвестирали милиарди долари в изследвания на твърдотелни батерии и са се обединили с разработчиците, за да произвеждат свои собствени версии за масово използване.

Японската Toyota, например, заяви, че се стреми да започне масово производство между 2027 и 2028 г. Автомобилният производител каза, че скорошният пробив, който е направил при технологията, подобрява издръжливостта на технологията му и това означава, че батерията може да осигури до 1000 километра пробег и само 10 мин. време за зареждане.

Японската Nissan заяви през април, че планира да пусне твърдотелни батерии за електромобили до началото на 2029 г., а германската Mercedes-Benz Group и стартиращата компания за батерии в САЩ Factorial казаха през септември, че работят заедно върху твърда батерия, която ще бъде готова за производство до края на десетилетието. Factorial има споразумения за съвместна разработка и с автомобилни производители, включително Stellantis, Hyundai и Kia.

Средният пробег на електромобилите в САЩ е близо 300 мили (или 483 километра) с едно зареждане, според Фонда за защита на околната среда.  Времето, необходимо за зареждане на електромобил, захранван с батерии, може да отнеме от 20 минути до няколко часа, в зависимост от автомобила и скоростта на точката за зареждане.

Макс Рийд, анализатор в Wood Mackenzie, каза, че твърдотелните батерии са в началото на дълъг път към комерсиализацията.

Очевидно резултатите изглеждат много обещаващи – много по-безопасни, много по-висока енергийна плътност и особено скоростите на зареждане, което смятаме, че вероятно е едно от основните предимства на твърдото състояние“, каза Рийд пред CNBC чрез видеообаждане.

И все пак, въпреки нарастващия шум около потенциалното внедряване на твърдотелни батерии, анализаторите остават скептични относно това кога те наистина ще стигнат до пазара.

Полутвърдотелни батерии

Един основен недостатък на твърдотелните батерии, каза Рийд от Wood Mackenzie, е подуването на батерията по време на зареждане и в крайна сметка разграждането на клетката след продължително презареждане.

Преди пет години ако говорехме за това, щях да бъда много развълнувана от твърдотелните батерии“, каза Джулия Полисканова, старши директор за превозни средства и веригите на доставка на електрическа мобилност в компанията Transport & Environment, пред CNBC.

„Но по някакъв начин в това пространство между пилотните проекти и комерсиализацията днес има някаква бариера, някакъв вид блокиране, защото всеки път, когато говоря с автомобилни ръководители на конференции за батерии, продължавам да чувам един и същ отговор: „Ние сме на пет до седем години от тази технология.“

Когато погледнете текущата технология, литиево-йонните батерии, те се подобряват толкова много. Постепенното подобрение на тази по-евтина технология е толкова добро, че може би вече не е толкова привлекателно да се обръща цялото това внимание на твърдотелните“, добави Полисканова.

Може да има и друг вариант обаче: полутвърдотелни батерии. Тези клетки използват хибриден дизайн с твърд и течен електролит, а някои анализатори казват, че могат да служат като мост между двата типа батерии.

Полутвърдите батерии вече са комерсиализирани „в доста голяма степен“ в Китай, каза Рийд, „и всъщност моето мнение е, че това е компромисната технология, която всъщност ще премахне необходимостта от пълно твърдо състояние. ”

Като се има предвид по-слабото търсене на електромобили на Запад и тези проблеми с твърдото състояние, малко обръщане към полутвърдото състояние е това, от което може би се нуждаем през това десетилетие“, каза Рийд.

Разработването на полутвърдотелни батерии се ръководи предимно от китайски компании, включително CATL, един от най-големите производители на батерии в света, и компании като WeLion, Qingtao Energy и Ganfeng Lithium.

Китайският производител на електромобили Nio вече пусна на пазара 150-киловатчасови полутвърдотелни батерии за своите електромобили с пробег до 1000 километра. Отделно, Ganfeng LiEnergy, дъщерно дружество на Ganfeng Lithium, произвежда полутвърдотелни батерии за електромобили с пробег от 530 километра.

Литиевите батерии не са приключили

„Мисля, че се правят много повече иновации при технологиите с по-ниска цена, за разлика от твърдотелните батерии. Сигурно е така, защото в пространството на превозните средства представянето вече е достатъчно добро. Да, можем да говорим за камиони и самолети, но в автомобилното пространство 600 до 800 километра е добре. Достатъчно е“, казва Полисканова от Transport & Environment.

Не всеки е убеден в предстоящото преминаване към полутвърди батерии – или в шума около масовото внедряване на твърди батерии през следващите няколко години.

Реалността е, че засега, когато гледаме към електромобилите, базираните на литиеви батерии, те са все още най-добрият вариант“, каза Майкъл Уидмър, ръководител на отдела за изследване на металите в глобалните изследвания на Bank of America, пред CNBC.

„Това е опората и вероятно ще остане така през следващите пет до 10 години“, добави той.