До конца года начнутся испытания отечественной батареи для EV

Аккумуляторная батарея электромобилей (EV) – один из наиболее серьезных барьеров на пути развития электротранспорта. Об этом уже немало написано: литий – редкий и дорогой металл, существуют проблемы с весом используемых в автопроме батарей и их емкостью (то есть длиной пробега), временем зарядки, реакцией на окружающую среду и т.п. Отечественный электротранспорт намерен катить в светлое завтра на собственных батареях. И это можно только приветствовать.

О намерении уложиться с испытаниями белорусской батареи для EV в срок до конца года заявил 31 марта вице-премьер Петр Пархомчик в интервью «Беларусь 1»: «Электробусы МАЗа и «Белкоммунмаша» максимально локализованы. Все основные компоненты производятся в Беларуси, за исключением батареи. И то, мы завозим так называемые ячейки, потом собираем саму батарею. И у МАЗа, и у «Белкоммунмаша» разработаны собственный продукт управления данной батареей, система охлаждения».

Меняем батарейки на свои

Тема собственных аккумуляторов поднималась еще в 2010-е годы, но задача не из простых. Однако у флагманов белорусской науки имеется архимедов рычаг для ее решения – поручение главы государства: «В августе Национальная академия наук должна отчитаться по первой белорусской батарее, которую к концу года мы обязаны начать испытывать. Пока вариант батареи для грузового транспорта МАЗа и «Белкоммунмаша», но это в любом случае шаг вперед».

Вместо литий-ионных белорусские ученые предлагают другой тип аккумуляторов – натрий-графеновый. Почему? Литий редок и дорог, а в нашем случае все под рукой: натрий, графит, аммиак. Следовательно, отечественная батарея удешевит отечественный EV, которым автопром осчастливит нас уже буквально в будущем году. Опять же, утилизация отработавших ресурс литиевых батарей очень дорога. Наши ученые убеждены: натрий-графеновые аккумуляторы окажутся по техническим характеристикам не только сопоставимы с литий-ионными, но и сулят выигрыш в 2,5–3 раза по мощности и прочим параметрам.

Кроме самих батарей, актуально импортозамещение комплектующих для них. Премьер-министр Роман Головченко в первых числах марта поведал, что в Пинске в рамках индустриального парка в 2025 году ожидается запуск производства пластиковых моноблоков, крышек, ручек, накладок для аккумуляторов с целью импортозамещения российских и турецких комплектующих.

Справка «ТБ»

Среди декларируемых целей проекта – нейтрализация санкционных ограничений на импорт пластиковых комплектующих из ЕС, снижение логистических издержек, создание 87 рабочих мест, выпуск до 3 млн комплектов в год.

Наконец, на недавнем «Атомэкспо» звучала идея строительства в нашей стране гигафабрики – завода литиевых аккумуляторов. Почему нет? Можно ведь комплектовать белорусские EV и натрий-графеновыми, и литий-ионными батареями. Так или иначе, потребление электроэнергии зарядными станциями Беларуси растет, поскольку растет и количество электротранспорта на дорогах.

Справка «ТБ»

По данным Минэнерго, потребление электроэнергии электрозарядными станциями Беларуси за 2023 год по сравнению с 2022-м выросло на 27%.

Придется мельчить

Какой свежий тренд в мировой индустрии аккумуляторов для EV следует иметь в виду белорусским разработчикам? Наверное, потребность в снижении веса батареи. 3 апреля, передает Reuters, Карлос Таварес, глава одного из грандов глобального автопрома – нидерландской компании Stellantis, на автофоруме Freedom of Mobility Forum заявил: «Я думаю, что в течение следующего десятилетия мы сможем снизить вес аккумуляторной батареи на 50%, следовательно, сократив на 50% использование дополнительного сырья по сравнению с обычным автомобилем». Почему топ-менеджера беспокоит этот фактор?

Справка «ТБ»

По расчетам Stellantis, для изготовления аккумуляторной батареи для EV с запасом хода в 400 км теперь требуется в среднем порядка 500 кг дополнительного сырья по сравнению с традиционным автомобилем.

Оценивать заявление Тавареса следует в контексте панорамы глобального рынка аккумуляторов: все производители сейчас пытаются разработать нечто, сулящее выигрыш в конкуренции. На смену современным литиевым батареям должны прийти твердотельные аккумуляторы (с твердым электролитом). Они призваны минимизировать такие очевидные недостатки нынешних батарей, как пожароопасность, нестабильное образование твердого электролитического интерфейса, недостаточную прочность, ограниченное напряжение, малый цикл разряда и заряда.

Итоги этой гонки подводит Reuters: «Твердотельные аккумуляторы обещают больше энергии для хранения, больший запас хода и ускоренную зарядку. Однако, несмотря на десятилетия исследований и вложенные миллиарды долларов, их будущее по-прежнему выглядит призрачным». Вслед за агентством попробуем описать усилия различных производителей в этом направлении.

Все аккумуляторы мира

• QuantumScape (США) разработала полутвердотельный элемент без анода, где используются металлический литий, керамический сепаратор и жидкий электролит. Уверяет, что это увеличит запас хода с 560 км до 800–900 км (до 43%), хотя сначала сулила рост на 50–80%.

• Blue Solutions (Франция) продает твердотельные аккумуляторы для автобусов с временем зарядки 4 часа, разрабатывает новый продукт для EV (полимерный электролит и ультратонкий литий-металлический анод) с временем зарядки менее 20 минут и выигрышем в запасе хода примерно на 30%. К 2029 году планирует обзавестись гигафабрикой.

• Toyota (Япония), крупнейший автопроизводитель мира, в 2023 году хвасталась планами вывода на рынок к 2027–2028 годам батареи с запасом хода 1000 км и временем зарядки 10 минут.

• Nio (Китай) выпустила на рынок полу-
твердотельные аккумуляторы мощностью 150 кВт/ч для электромобилей Beijing Welion New Energy, запас хода которых достигает 1000 км.

• CATL (Китай) в 2023 году представила аккумулятор на конденсированных средах для пассажирских электросамолетов, модифицируемый для установки на EV.

• Solid Power (США) в конце 2023 года испытала полутвердотельный аккумулятор с твердым электролитом на основе сульфидов и анодом с высоким содержанием кремния. Ведется и разработка аккумулятора с металлическим литиевым анодом.

• Factorial Energy (США) в 2023 году передала для тестов прототипы своих полутвердотельных аккумуляторов. Ожидаемый запас хода – около 970 км.

• SK On (Южная Корея) разрабатывает два типа элементов – высокомолекулярные оксидные композитные аккумуляторы и аккумуляторы на сульфидной основе. Испытания ожидаются в 2026 году, запуск в серию – к 2028 году.

• Samsung SDI (Южная Корея) разрабатывает твердотельный аккумулятор без анода. Изготовление прототипов начато в 2023 году.

• Honda (Япония) планирует запустить тестовую линию твердотельных аккумуляторов в 2024 году.

• Nissan (Япония) намерена выпустить EV с твердотельным аккумулятором собственной разработки к 2028 году.

Игорь ВЕРШИНИН