Volkswagen, чийто стремеж за разработване на твърдотелна батерия за електрически автомобили съвместно с американския стартъп QuantumScape бе съпътстван от множество проблеми, хвърля по-широко мрежата си в търсене на постижения в едно поле, което потенциално може да промени пазара.

Германският автомобилен гигант води разговори с френската компания Blue Solutions, която вече произвежда твърдотелни батерии за електрическите автобуси на Daimler, за адаптиране на дизайна за автомобили, съобщават пред Reuters източници от компанията. Според тях VW и Blue Solutions имат за цел да постигнат споразумение за съвместна разработка през следващите месеци.

Тази стъпка на германския автомобилен гигант да разшири партньорствата си в областта показва сериозните технически пречки, които възпрепятстват по-широкото развитие на технология за твърдотелни батерии, разглеждана от поддръжниците си като "Свещения Граал" на батериите за електрически превозни средства, обещаващ по-дълъг пробег и по-кратко време за зареждане от традиционните литиево-йонни модели.

BMW: Бъдещето е електрическо, „повратната точка“ при ДВГ е настъпилаBMW предупреди, че политиците трябва да се съсредоточат върху постепенни цели, за да запазят възможността за избор на клиентите, тъй като електромобилите обикновено са по-скъпи


Говорител на Blue Solutions, подразделение на френския конгломерат Bollore, потвърждава новината, че компанията работи по батерия за леки автомобили и заявява, че е подписала договори за разработка с BMW и друга компания, и води преговори с трета, но отказва да посочи конкретни имена.

VW, Toyota, BMW и други световни производители на автомобили се борят да разгадаят загадката на твърдотелните батерии, които остават недостъпни въпреки десетилетията на изследвания и милиардите долари инвестиции.

"Много обещания не бяха изпълнени и няколко автомобилни производители и инвеститори се опариха", казва Рори МакНълти от консултантската компания Benchmark Mineral Intelligence. "Има много добре проверени данни и технологии, но може ли индустрията да ги приложи надеждно и в голям мащаб?"

Blue Solutions, от своя страна, е изправена пред сериозни предизвикателства в стремежа си да намали радикално четиричасовото време, нужно за зареждане на настоящите ѝ батерии. Подобен период е възможен за автобусите, паркирани през нощта в депата, но е нефункционален за електромобили. Говорител на компанията коментира пред Reuters, че тя работи върху батерия за леки автомобили с време за зареждане от 20 минути и има за цел да построи "гигафабрика" за нея до 2029 г.

Xpeng представи нов електромобил, който ще „промени правилата на играта” На 1 януари компанията пусна на пазара големия си 7-местен X9


Липсата на търговски успехи в сектора е намалила ентусиазма на пазара - според данни на PitchBook обемът на глобалните сделки с рисков капитал в компании за твърдотелни батерии е спаднал със 72% през миналата година до 146 млн. долара.

"Интересът на инвеститорите към твърдотелните батерии е намалял. Те се питат дали рискът си заслужава", казва Джеф Питърс, партньор в Ibex Investors.

Още много работа

В идеалния случай твърдотелните батерии предвиждат замяна на течния електролит, през който преминава електрическият заряд в литиево-йонните батерии за електрически превозни средства, с твърд заместител, като по този начин се намалява опасността от пожар, както и размерът на батериите. За отрицателния терминал се използва литиев метал, който повишава производителността. Измерването на точната комбинация от химикали и материали, така че те да не реагират неблагоприятно помежду си, обаче е минно поле.

Стартъпът QuantumScape, в който главният акционер VW е инвестирал 300 млн. долара, е пример за това как твърдотелната технология не успява да оправдае първоначалните очаквания.

Toyota залага на полуелектрически ренесанс през 2024Компанията има зряла технология, която може да използва под формата на хибридни автомобили


Сделката между двете страни е подписана през 2018 г. и предвижда твърдотелната технология да захранва електромобилите на Volkswagen до 2025 г. Тя се очаква да позволи на e-Golf да увеличи повече от два пъти пробега си до 750 км. Когато впоследствие QuantumScape става публична компания чрез обратно сливане с дружество със специална цел за придобиване в Ню Йорк през 2020 г., тя заявява, че се стреми към търговско производство на батерии през 2024 г.

Въпреки това към днешна дата масовото търговско производство остава далечна перспектива, дори след като QuantumScape изпрати първите си прототипи на VW и други потенциални клиенти в края на 2022 г. - начало на това, което обикновено е многогодишен процес на тестване и сертифициране.

Освен това батерията не е чисто твърдотелна, тъй като използва течен електролит, въпреки че разчита на керамика за разделяне на положителните и отрицателните клеми.

"Все още имаме много работа за вършене", посочва главният изпълнителен директор на QuantumScape Джагдип Сингх. "Прототипът има за цел да покаже, че основната функционалност е налице, а не че клетката е напълно изгладена от гледна точка на всички различни дефекти, които могат да се появят по време на производствения процес."

ЕС финансира с 3 млрд. евро европейските производители на батерииСумата идва от Фонда за иновации, който получава средства от продажбата на разрешителни за въглеродни емисии


Акциите на QuantumScape, които достигнаха връх от 132,70 долара през декември 2020 г., оттогава са потънали до 7,37 долара, което дава на компанията пазарна стойност от около 3,6 млрд. Тя все още не е посочила кога очаква търговско производство в голям обем, но Goldman Sachs прогнозира, че това е най-вероятно да се случи през втората половина на десетилетието.

През октомври миналата година QuantumScape заявява в регулаторно заявление до Комисията по ценни книжа и фондови борси на САЩ, че не е спазила етапните цели за комерсиализация, предвидени в сделката с VW от 2018 г., и че по този начин германският автомобилен производител има право да прекрати съвместното предприятие, ако реши да го направи.

Пробивът на Toyota

Volkswagen и QuantumScape не са единствените играчи, които са намалили амбициите си заради техническата сложност на твърдото тяло.

Toyota, най-големият производител на автомобили в света, беше определил 2025 г. за стартиране на производството на твърдотелни батерии, но през юни промени прогнозата си за 2027 или 2028 г.

Въпреки това миналата година японската компания обяви, че е постигнала технически пробив, без да предоставя подробности извън прогнозирания пробег от 1200 км или повече и време за зареждане от 10 минути.

Toyota пуска шест изцяло електрически модела на европейския пазар до 2026Едновременно с това компанията разработва няколко различни типа батерии за електромобили


Няколко други компании също имат планове за въвеждане на твърдотелни батерии, включително китайският лидер в областта на батериите CATL, LG Energy Solution, Solid Power, ProLogium, Honda и Nissan.

Лидерът на пазара на електромобили Tesla е изключение в индустрията, тъй като не е представил подробни планове за разработване на твърдотелни батерии.

Ключов въпрос, с който се занимават учените в областта на твърдотелните батерии, е въздействието на въвеждането на литиев метал за анода. Литиевият метал може значително да повиши производителността, но често предизвиква реакции с твърдите съединения, включително създаване на дендрити - шиповидни образувания, които водят до пукнатини и несъвършенства и в крайна сметка до риск от късо съединение.

Производителите на батерии, автомобилните компании и изследователите са опитвали да използват различни вещества за твърд електролит в три основни категории: полимери, сулфиди и оксиди. Някои компании вече дори са пуснали частични версии на твърдотелни батерии, които предлагат някои предимства на технологията.

Китайските разработчици на електрически превозни средства Nio и Seres например пуснаха на пазара модели на електрически превозни средства с "полутвърдотелни" батерии, които имат както твърди, така и гелообразни електролитни компоненти, но не използват литиевометални аноди.