Твердотільні акумулятори наближаються до реальності для майбутніх електромобілів

Найнадійніша альтернатива широко використовуваним літій-іонним акумуляторам, що має переваги покращеної безпеки, вищої щільності енергії, тривалішого терміну служби та швидшої зарядки, вже майже тут.

Ця перспективна альтернатива є твердотільні акумулятори (SSB), які замінюють рідкі електроліти твердими електролітами, тим самим усуваючи ризик пожежі та дозволяючи створювати більш компактні конструкції, а також підтримка більшої кількості циклів зарядки до деградації. 

Недавній вчитися¹ з Каліфорнійського університету розглянули технологію та виявили, що вона здатна трансформувати не лише електромобілі, а й побутову електроніку та накопичувачі енергії. Ключ до всього — хімія та інженерія.

«Видаляючи рідину та використовуючи стабільні тверді матеріали, ми можемо безпечно подавати більше електроенергії в акумулятор одночасно, без ризику перегріву чи пожеж».

– Провідний автор Дженгіз Озкан, професор машинобудування в UCR

На відміну від рідини в традиційних літій-іонних акумуляторах, яка з часом руйнується, створює ризик пожежі та обмежує швидкість заряджання, твердий матеріал, що використовується в твердотільних акумуляторах, пропонує стабільніше та безпечніше середовище, що дозволяє ефективніше заряджати з меншою кількістю проблем безпеки.

Завдяки своїм кращим якостям порівняно з сучасними літій-іонними акумуляторами, SSB-акумулятори набувають великої популярності серед компаній, але поки що... технологія залишається на стадії розробкиОднак, зараз ненадовго.

Перевірка в реальних умовах: твердотільні акумулятори в електромобілях (демонстрація QS/VW)

Цього тижня розробник твердотільних акумуляторів QuantumScape (QS )разом зі своїм діловим партнером PowerCo провели живу демонстрацію своїх енергощільних твердотільних літій-металевих акумуляторів, що живлять транспортний засіб.

PowerCo – це акумуляторний бізнес Volkswagen Group, одного з провідних світових виробників автомобілів та найбільшого автовиробника в Європі. VW є власником таких брендів, як Audi, Bentley, CUPRA, Ducati, Lamborghini, Porsche, SEAT та Škoda. Компанія також виробляє легкі комерційні автомобілі та важкі комерційні автомобілі як MAN та Scania, В той час CARIAD – це підрозділ програмного забезпечення та технологій для всіх автомобілів Volkswagen Group. 

VW Group та PowerCo є давніми інвесторами в твердотільну технологію QuantumScape та роками тестують свої прототипи елементів.

Тепер QuantumScape, PowerCo та Volkswagen Group вперше продемонстрували нову технологію на IAA Mobility у Мюнхені, одній з найбільших у світі виставок мобільності. 

Знявши чорне покривало з автомобіля, вони виявили модифікований, повністю електричний гоночний мотоцикл Ducati V21L, який повністю живиться за допомогою твердотільних елементів QSE-5.

Твердотільні елементи в мотоциклі були зібрані з використанням власної виробничої платформи QuantumScape (виробничий процес Cobra), яка дозволяє швидше проводити термічну обробку, потребує менше місця на підлозі та виключає певні етапи обробки матеріалів. Тим часом перша у своєму роді акумуляторна система розроблена фахівцями Audi спеціально для елементів QS SSB.

Ця демонстрація знаменує собою велике досягнення не лише для компаній-учасників, але й для сектора електромобілів (EV), оскільки це був перший випадок, коли безанодні елементи QuantumScape були переміщені з виробничого заводу в реальний автомобіль для загального огляду.

«Сьогодні ми перетнули поріг від можливості до реальності».

– Генеральний директор і президент QuantumScape доктор Сіва Сіварам

Він зазначив, що партнерство компанії з PowerCo дає QuantumScape можливість масштабувати свою трансформаційну технологію до виробництва гігават-годин (ГВт·год), і разом вони «допоможуть розпочати нову еру електрифікованого транспорту».

Згідно зі офіційне оголошення, перша у світі жива демонстрація твердотільних літій-металевих акумуляторів QS, що живлять електромобіль, є значним прогресом у технології акумуляторів та великим кроком до комерціалізації твердотільних електромобілів.

За допомогою цієї технології метою є сприяння революції електромобілів, яку, за словами генерального директора PowerCo Френка Блома, «є найбільшою трансформацією, яку коли-небудь бачила автомобільна промисловість». 

Він додав, що SSB переосмислять можливості високопродуктивних преміальних автомобілів, і демонстрація — це лише початок.

Дорожня карта QuantumScape від прототипу до виробництва

Оскільки традиційні літій-іонні акумулятори досягають меж своєї можливої ​​щільності енергії та безпеки, оскільки портативна електроніка, електромобілі та мережі відновлюваної енергії стають все більш поширеними та вимогливими, QuantumScape звернулася до твердотільних акумуляторів, щоб забезпечити більшу щільність енергії, швидшу зарядку та підвищену безпеку. підтримувати перехід до низьковуглецевого майбутнього.

Наразі компанія є лідером у світовій гонці розробки твердотільних акумуляторів і готова вивести свої повноцінні твердотільні елементи на ринок електромобілів у великих масштабах найближчим часом.

Нещодавня демонстрація технології світові фактично призвела до різкого зростання цін на акції компанії з ринковою капіталізацією 5 мільярдів доларів. На момент написання статті акції QS торгуються на рівні 8.85 долара, що на цілих 70.52% більше з початку року, хоча це все ще далеко від історичного максимуму (ATH) у 132.73 долара, досягнутого наприкінці 2020 року.