В большинстве современных электромобилей используются литий-ионные аккумуляторы. Они достаточно долговечны: сейчас таких аккумуляторов хватает минимум на восемь лет при пробеге не менее 200 тысяч километров, но в перспективе речь идет о 25 годах службы и пробеге в миллион и более километров.
Они относительно дешевы: цена одного киловатт-часа вот-вот опустится ниже отметки в 100 долларов. И они обладают весьма высокой удельной емкостью: до 300 ватт-часов на килограмм.
Однако есть и недостатки, главным из которых является узкий диапазон рабочих температур. Так, на морозе аккумуляторы просто "замораживают" большую часть своей емкости - спасибо что при разогреве она "размораживается" обратно. А также боятся перегрева, что мешает быстро заряжать их током высокой мощности.
Есть ли уже сейчас альтернативы? Да.
Во-первых, это литий-железо-фосфатные аккумуляторы. Они являются разновидностью литий-ионных, но сделаны из более дешевых материалов катода, в частности без использования кобальта.
Преимуществом такого типа аккумуляторов является низкая цена и еще больший ресурс. А главный недостаток - низкая удельная емкость.
Относительно новой является идея использования в электромобилях натрий-ионных аккумуляторов. Их удельная емкость в полтора-два раза ниже, чем у литий-ионных. Зато выше температурный диапазон. Скажем, при -20 градусах Цельсия они теряют не более 10% емкости, а также не боятся перегрева, что позволяет сократить время быстрой зарядки.
Предполагается, что натрий-ионные аккумуляторы будут миксоваться в батареях с литий-ионными, дабы совместить преимущество тех и других.
Литий-серные аккумуляторы, напротив, имеют очень высокую удельную емкость, которая может достигать 1000 ватт-часов на килограмм веса. Но есть и большой недостаток. Ресурс таких источников питания пока не превышает нескольких сотен циклов заряда/разряда, а это максимум 100 тысяч километров пробега электромобиля, после чего батарею нужно менять на новую.
Зато именно литий-серные аккумуляторы благодаря малому весу вызывают все больший интерес у авиастроителей, мечтающих об электрических самолетах.
Твердотельные аккумуляторы представляются идеальным вариантом. Электролит в них изначально твердый, так что они не боятся ни холода, ни жары. Они сделаны из дешевых материалов и обладают высокой емкостью в 500 ватт-часов на килограмм веса.
Одна беда. Пока такие аккумуляторы удается создать только в опытных вариантах в лабораториях, а как сделать их пригодными для серийного производства пока никто не придумал.
И если одни верят в появление серийных твердотельных автомобильных аккумуляторов уже в этом году, другие предупреждают, что на это уйдут десятилетия.
