Сможет ли Тесла когда-нибудь придумать твердое решение?

В настоящее время Tesla предпочитает разрабатывать собственные литий-ионные аккумуляторные элементы 4680 вместо твердотельных батарей, но изменится ли это?

За последние несколько лет мы стали свидетелями того, как известные автомобильные компании начали исследования в области технологий твердотельных аккумуляторов с открытыми кошельками. Их цель? Отход от нынешних литий-ионных аккумуляторов, которые являются причиной большинства проблем, связанных с электромобилями. Однако по прошествии более десяти лет твердотельные батареи так и не стали коммерческой реальностью. Так что же так долго? Что ж, на данный момент твердотельные батареи не могут производиться в больших масштабах из-за непомерных производственных затрат и нехватки материалов, которые все еще затрудняют производство.

С другой стороны, стоит отметить, что эти сбои могут быть лишь временными, поскольку десятки компаний работают над их устранением, имея в своем распоряжении сотни экспертов и миллиарды долларов. Тем не менее, если и есть один представитель отрасли, который остается неверующим, так это Tesla. Вместо этого американская компания решила пойти своим путем и бросить вызов будущим нормам, выпустив новый формат под названием аккумуляторные элементы 4680. Для Илона Маска новая технология, которая все еще находится в зачаточном состоянии, является не только альтернативой, но и смертным приговором SSB. Итак, посреди этой тихой войны на истощение, мы задаемся вопросом: почему все так инвестируют в твердотельные батареи? И что нужно Тесле, чтобы отказаться от догмы о литий-ионных технологиях в пользу новой доктрины?

Связанный: Забудьте о твердотельных батареях; Предстоящая аккумуляторная технология Porsche произведет революцию в электромобилях

Твердотельные батареи получили свое название из-за того, что они состоят исключительно из твердых компонентов. Положительный электрод (катод) и отрицательный электрод (анод) изготовлены из металла, а между ними находится твердый электролит, позволяющий ионам свободно течь. В случае стандартных литий-ионных аккумуляторов этот электролит является жидким и является причиной большинства проблем. Сегодня электромобили широко известны тем, что они особенно уязвимы в зимних условиях, поскольку на их запас хода, состояние аккумулятора и общую производительность сильно влияет холодная погода, которая замедляет движение ионов и приводит к снижению напряжения. С другой стороны, твердые компоненты SSB особенно устойчивы при низких температурах, поскольку они не подвержены замерзанию, как жидкость. Точно так же высокие температуры могут стать серьезной проблемой для литий-ионных аккумуляторов, поскольку их жидкие электролиты легко воспламеняются. И хотя риск возгорания сильно преувеличен, когда речь идет об электромобилях, он по-прежнему является серьезной проблемой безопасности. Эта проблема в значительной степени облегчается, когда электролит твердый.

Еще одним предостережением от владения электромобилем в наши дни является последующее беспокойство по поводу запаса хода. К счастью, нынешняя технология быстрой зарядки может в некоторой степени помочь исправить эту ситуацию. Однако этим преимуществом не все пользуются в равной степени, поскольку многие потребители все еще живут в страхе разрядить аккумулятор в середине долгой поездки, даже после нескольких часов зарядки в ночное время. Таким образом, твердотельные аккумуляторы могли бы решить эту проблему на массовом уровне, поскольку они обеспечивают более высокую плотность энергии (что означает больший запас хода) и более быструю зарядку, поскольку они более устойчивы к теплу, выделяемому в процессе подзарядки. Вишенкой на торте является то, что, если все сделано правильно, они будут менее склонны к разрушению, а также более податливы, поскольку на них не действуют никакие структурные ограничения, препятствующие утечке жидкостей.

Связанный: Почему твердотельные аккумуляторы произведут революцию в индустрии электромобилей

В 2012 году Toyota станет первой автомобильной компанией, которая проведет экспериментальные исследования в области SSB. Сегодня японский производитель работает в сотрудничестве с Panasonic – четвертым по величине производителем аккумуляторов на планете – над разработкой твердотельных аккумуляторов. Известная автомобильная компания собирается выпустить свой первый автомобиль с двигателем SSB к 2025 году. Это будет гибрид, поскольку Toyota все еще ждет снижения затрат, прежде чем она в конечном итоге внедрит эту технологию в электромобили. Одним из самых известных разработчиков SSB в отрасли является QuantumScape, американская компания с капиталовложениями более 2 000 000 000 долларов США. Калифорнийский производитель работает в партнерстве с такими компаниями, как Volkswagen (с 2012 года) и Porsche, которые, как сообщается, планируют использовать твердотельные батареи для потенциальной электрической версии 911. Это сотрудничество имеет еще больший смысл, если учесть, что VW Group (которая также охватывает Porsche) пообещала выпустить 70 чистых электромобилей и 60 гибридов к концу этого десятилетия.