Стремежът към комерсиализиране на твърдотелните батерии за електромобили е в ход, но според анализатори автомобилните гиганти може да са на прага да се обърнат към друг вид трансформираща технология.

Твърдотелните батерии отдавна са обявени за Светия граал на устойчивата мобилност. Както подсказва името им, те съдържат твърд електролит, изработен от материали като керамика. Това ги отличава от конвенционалните литиево-йонни батерии, които съдържат течен електролит.

Тази технология от следващо поколение теоретично осигурява повече енергия във всяка единица обем, отколкото литиево-йонните батерии. Поддръжниците ѝ твърдят, че тя предлага по-безопасни, по-евтини и по-мощни батерии за електрически превозни средства, както и по-кратко време за зареждане.

Производителите на автомобили са инвестирали милиарди долари в изследвания на твърдотелни батерии и са се обединили с различни разработчици, за да създадат свои собствени версии за масово производство.

Японската компания Toyota например се стреми да въведе масово производство на твърдотелни батерии между 2027 и 2028 г. Автомобилният производител наскоро заяви, че неотдавнашният пробив в опита му да подобри издръжливостта на своята технология означава, че се очаква батерията да предлага пробег от 1000 км и време за зареждане от само 10 минути.

Японската Nissan разкри през април, че планира да пусне на пазара твърдотелни батерии за електромобили до началото на 2029 г., а германската Mercedes-Benz Group и американският стартъп за батерии Factorial обявиха през септември, че работят заедно върху развитие на технологията и ще бъдат готови за производство до края на десетилетието. Factorial също така има споразумения за съвместна разработка с други производители на автомобили, включително Stellantis, Hyundai и Kia.

Батерия на водна основа обещава революция при електромобилите

Според Фонда за защита на околната среда средният пробег на електромобилите в САЩ е почти 483 км с едно зареждане, докато времето, необходимо за зареждане, може да отнеме 20 минути или няколко часа, в зависимост от автомобила и скоростта на зарядната точка.

Макс Рийд, анализатор в Wood Mackenzie, коментира пред CNBC, че твърдотелните батерии са в началото на дълъг път към комерсиализация.

„Очевидно е, че резултатите изглеждат много обещаващи - много по-безопасни, много по-голяма енергийна плътност и особено скоростта на зареждане, което според нас вероятно е едно от основните предимства на твърдотелните батерии“, казва той.

И все пак, въпреки нарастващия шум около потенциалното въвеждане на твърдотелните батерии, анализаторите остават скептични относно това кога те действително ще бъдат пуснати на пазара.

Полутвърдотелни батерии

Според Рийд от Wood Mackenzie един от основните недостатъци на твърдотелните разработки е набъбването на батерията по време на зареждане и в крайна сметка деградацията ѝ след продължително използване.

„Преди пет години, ако бяхме говорили за това, щях да съм изключително развълнувана от твърдотелните батерии“, посочва Джулия Полисканова, старши директор за превозните средства и веригите за доставки на електронна мобилност в кампанийната група Transport & Environment. „Но по някакъв начин в това пространство между пилотните проекти и комерсиализацията днес има някаква бариера, някакъв блокаж. Всеки път, когато говоря с ръководители на автомобилни компании на конференции за батерии, чувам един и същ отговор: „Остават пет до седем години“.

По думите ѝ, ако погледнем настоящите технологии, литиево-йонните батерии се подобряват много бързо.

Подкрепян от Porsche стартъп изгражда огромен завод за рециклиране на батерии в Германия

„Постепенното подобрение на по-евтината технология е толкова добро, че може би вече не е толкова привлекателно да се отделя цялото внимание на твърдотелните батерии“, посочва Полисканова.

Възможно е обаче да има и друг вариант: полутвърдотелни батерии. Тези клетки използват хибриден дизайн от твърд и течен електролит - и според някои анализатори могат да служат като мост между двата вида батерии.

Полутвърдотелите батерии вече са комерсиализирани „в доста добра степен“ в Китай, казва Рийд, „и всъщност моето мнение е, че това е компромисната технология, която ще премахне необходимостта от напълно твърдо тяло“.

„Като се има предвид по-бавното търсене на електромобили на Запад и проблемите с твърдотелните батерии, може да видите някои негативни или не толкова позитивни съобщения и фактически завой към полутвърдо тяло, след като се осъзнае, че това е по-добра преходна технология за нуждите на десетилетието“, акцентира Рийд.

Разработването на полутвърдотелни батерии се ръководи предимно от китайски компании, включително CATL, един от най-големите производители на батерии в света, и компании като WeLion, Qingtao Energy и Ganfeng Lithium.

Китайският производител на електромобили Nio вече е пуснал на пазара полутвърдотелни батерии с капацитет 150 киловатчаса за своите електромобили с пробег до 1000 км. Отделно от това Ganfeng LiEnergy, дъщерно дружество на Ganfeng Lithium, произвежда полутвърдотелни батерии за електромобили с пробег от 530 км.

ЕС финансира с 3 млрд. евро европейските производители на батерии

Батериите на литиева основа все още са водещи

Полисканова от Transport & Environment потвърждава, че се вижда напредък при полутвърдотелните батерии в Китай.

„Все пак мисля, че се обръща много повече внимание и се комерсиализират иновациите с по-ниска цена вместо твърдотелните батерии. Това е нормално, защото в рамките на автомобилното пространство ефективността вече е достатъчно добра. Да, можем да говорим за камиони и самолети, но в пространството на леките превозни средства 600 до 800 километра са достатъчни“, смята тя.

Затова и не всички са убедени в предстоящото преминаване към полутвърди батерии - или в шумотевицата около масовото въвеждане на твърдотелни батерии през следващите няколко години.

„Реалността е, че за момента, когато разглеждаме пространството на електрическите превозни средства, батериите на литиева основа все още са №1“, казва Майкъл Уидмър, ръководител на отдела за изследване на метали в Bank of America global research. „Това е основният елемент и вероятно ще остане така през следващите пет до десет години“.