Многие эксперты и руководители электромобильных стартапов, в частности Хенрик Фискер, считают технологию твёрдотельного аккумулятора не просто самой перспективной, а именно той, что сделает в электромобильной отрасли настоящую революцию, благодаря которой навсегда будет закрыт вопрос о диапазоне электрокара.
Материал по теме: Хенрик Фискер, - "...мы планируем выпускать электромобиль, ценой около 40000 $".
Но насколько эти ожидания оправданы?
Сначала нужно пояснить, что такое в принципе твердотельный аккумулятор, и чем он отличается от распространённых сейчас литий-ионнных.
Основное отличие привычных нам литий-ионных аккумуляторов от твердотельных, понятно уже по обозначению последних. В "традиционных" литий-ионных аккумуляторах используется жидкий электролит, а в твердотельных собираются использовать твердый. Электролит - это проводящий состав, который обеспечивает течение тока между анодом и катодом. Твердотельные батареи работают по похожему принципу.
Однако изменение в материалах позволит добиться значительного изменения в ёмкости, долговечности, быстродействии, а так же безопасности, при тех же размерах. В "жидкотельных" батареях имеется ощутимый слой жидкости и специальный сепаратор, разделяющий катод и анод, чтобы избежать короткого замыкания. В твердотельном аккумуляторе сепаратор будет значительно тоньше - 20-30 микрон (0.02-0.03 мм) в "традиционном" литиевом, против 3-4 микрона в твердотельном. При этом в твердотельную батарею "закачивается" примерно в два раза больше энергии, чем в литий-ионную, в примерно равном форм-факторе.
Одним из примеров твердотельного аккумулятора является лантан-фторидный аккумулятор, у которого анод - металлический лантан или церий, электролит - фторид лантана с добавкой фторида бария (порядка 6 %) или, в случае цериевого анода, фторид церия(III) с добавкой фторида стронция, катод - фторид висмута или свинца с добавкой фторида калия (~ 6 %). Добавки фторидов калия и щелочноземельных металлов способствуют разупорядочению в анионной подрешетке фторидов лантана/церия, что, в конечном счете, приводит к 6-8-кратному увеличению удельной проводимости твёрдого электролита.
Ёмкость на единицу объёма свыше 1330 Вт*ч/дм³, энергия свыше 290—350 Вт*ч/кг. Теоретическая энергоёмкость: 750 Вт*ч/кг.
Недавно один из высокопоставленных менеджеров Toyota Шигеки Тераши заявил, - "...Тойота вступила в новую эру, и прогресс компании в разработке твердотельных аккумуляторов превзошел все ожидания. Компания намеревается представить электрокар с батареей с твёрдым электролитом перед Олимпийскими играми 2020 года в Токио".
Более подробных данных о сути разработки представлено не было. Так что судить о том, насколько реально столь скорое появление инновационного аккумулятора в электромобилях японской компании довольно трудно. Если это действительно правда, то всю электромобильную отрасль ждёт революционный рост, который приведёт к ещё более быстрому уходу в прошлое ДВСных автомобилей.
По некоторым данным Тойота ведёт эти разработки в партнёрстве с Panasonic. В начале года уже проходила информация, что компании ведут переговоры о создании совместного предприятия, в котором 51% акций будет принадлежать Тойоте, а 49% Panasonic.
В любом случае, даже если "твердотельная" технология будет доведена "до ума", и на испытаниях покажет свою эффективность, то не стоит ждать её быстрое внедрение в электромобили. Все существующие ныне и строящиеся заводы по производству электромобильных аккумуляторов "заточены" под "традиционные" литий-ионные батареи, а это значит, что при самом благоприятном раскладе новая технология начнёт массово внедряться не ранее середины следующего десятилетия. Так же идёт процесс улучшения показателей "жидкотельной" технологии, по которой плотность энергии должна дойти до отметки минимум в 600 Вт*ч/кг.
Тем не менее, разработки по улучшению химии элементов и увеличении плотности энергии в них продолжаются. К этой работе присоединяются всё большее число научных центров и компаний, в том числе и электромобильных. В эти работы вкладываются миллиардные денежные ресурсы, а значит рано или чуть позже, но требуемый результат будет достигнут, вследствие чего автомобили на ископаемом топливе окончательно уйдут в историю, а не успевшие перестроиться нефтегазовые компании и автопроизводители начнут терпеть колоссальные убытки.
_____________________________________
Уважаемые наши читатели, Подписывайтесь на канал и ставьте лайки, делайте репосты!
(Примечание! Синий шрифт это не для красоты, это гиперссылки! Кнопки репоста расположены после поста.)
Заходите к нам чаще, каждый день есть для вас новые материалы по электромобильным и зелёным технологий со всего мира!
