Сегодня не будем говорить о пустом, посмотрим немного дальше и поговорим о настоящем «сердце», которое 결정ит, кто будет править бал в ближайшие 10 лет — о тяговых аккумуляторах. Сейчас многие производители рекламируют «серийное производство полутвёрдотельных» и «первый год установки на автомобили», создавая впечатление, будто технология «твёрдотельных аккумуляторов» уже созрела и вот-вот станет повсеместной! Но так ли это на самом деле? Правда в том, что нас всех «замаркетинговали» полутвёрдотельными аккумуляторами!
Сначала вылью ушат холодной воды: та «полутвёрдотельная» технология, которую вы сейчас видите, возможно, всего лишь «улучшенная версия» жидкого аккумулятора? Все эти полутвёрдотельные аккумуляторы, которые в спешке выбрасывают на рынок, по сути представляют собой порошок твёрдого электролита, наклеенный на сепаратор в качестве «пластыря», или электролит, превращённый в «желе». Это что, твёрдое состояние? С точки зрения принципа, ионы лития всё ещё «плавают» через него, просто в бассейне появилось несколько камней.
И что в результате? Батарея стала тяжелее, стоимость выросла, а безопасность улучшилась? Немного, но плотность энергии практически не изменилась. Разве это не «твёрдое состояние ради твёрдого состояния»? Такая игра в «резание мяса тупым ножом» отстоит от той «революции», которую мы себе представляем, на тысячи километров. А что же тогда настоящий «козырь»? Мой ответ: полностью твёрдотельный, причём «внутренне последовательный» полностью твёрдотельный.
Насколько это мощно? Посмотрим на цифры: высоконикелевый тройной с литиевым металлом — теоретический потолок достигает 770 Вт·ч/кг. А сколько сейчас у жидких аккумуляторов? Двести-триста. Эта разница сопоставима с различием между плацкартным поездом и высокоскоростным.
Ещё круче технология «внутренней последовательности». Почему наши нынешние батарейные блоки такие тяжёлые? Потому что каждый маленький элемент нужно заключать в корпус, соединять жгутами проводов, и только эти «помогающие, но не работающие» штуки занимают 20% веса. В полностью твёрдотельном аккумуляторе, поскольку электролит твёрдый, можно напрямую соединять элементы последовательно внутри мономерной батареи, да ещё и с высокой стойкостью к напряжению. Это как если бы разрозненные «маленькие особняки» сразу превратились в «небоскрёбы» — экономия пространства и снижение веса.
Больше всего перевернуло моё восприятие — это стоимость! Мы привыкли думать, что новые технологии обязательно безумно дороги, но если внимательно посчитать: у производственной линии жидких аккумуляторов с десяток операций, производственный цикл 15-20 дней, для мощности в ГВт·ч нужно больше сотни человек; а у полностью твёрдотельного аккумулятора всего одна операция, 2-3 дня, и нужно меньше десяти человек! В долгосрочной перспективе производственная стоимость полностью твёрдотельных аккумуляторов может оказаться ниже, чем у жидких, на 50% — это буквально «удар понижением размерности».
Представим сценарий: в будущем за рулём автомобиля с полностью твёрдотельным аккумулятором зимой на северо-востоке запас хода больше не будет падать вдвое; на трассе зарядка будет такой же быстрой, как заправка; а главное — после столкновения не придётся беспокоиться, что «искра разожжёт пожар».
Конечно, время холодного душа. Главная проблема полностью твёрдотельных аккумуляторов сейчас — это «проблема интерфейса». Контакт твёрдой фазы с твёрдой фазой — это как приложить два куска стекла друг к другу: контактное сопротивление огромно, ионы лития «тысячи и десятки тысяч коней переходят через узкий мост», внутреннее сопротивление чудовищно велико. Как это решить? Сделать и положительный, и отрицательный электроды, и электролит нанометровой толщины, превратить «точечный контакт» в «плоскостной контакт». Это тонкая работа, которая «сжигает деньги» и «сжигает мозги».
В заключение
Пользуясь случаем, дам совет всем автомобильным боссам: не тратьте силы на «полутвёрдотельное». Настоящий финал — это полностью твёрдотельное в 2027-2030 годах. Кто первым решит физическую задачу с этим «интерфейсом», тот сможет по-настоящему определить энергетическую картину следующего десятилетия. А что до нас, обычных автовладельцев? Подождём — хорошая еда не боится опоздания, настоящий «козырь» ещё впереди!
