Китай устраивает прорыв с технологиями высокоемких и безопасных твердотельных аккумуляторов

23 октября 2025

В КНР смогли улучшить энергоемкость твердотопливных АКБ вдвое против литиевых аккумуляторов и с 2027 года начинают их массовое внедрение  

О твердотельных аккумуляторах уже долгое время твердят как о главной надежде электромобилей (BEV) на полное доминирование над традиционными автомобилями с ДВС на бензине и дизеле (ICE).

Аккумуляторные батареи такого типа разрабатываются во многих странах, но, естественно, что самые интенсивные работы ведутся в КНР.

Так, компания Chery уже давно самостоятельно разрабатывает твердотельные аккумуляторы, а в прошлом году даже показала оснащенный ими концепт-кар Liefeng (на фото ниже).

Впрочем, лабораторные и даже тестовые образцы твердотельных батарей уже стали вполне привычными, тогда как запуск их в серийное производство все откладывался и откладывался, поэтому объявление о нем, начиная с будущего года стал почти что сенсацией.

Итак, компания Chery рассекретила концептуальную твердотельную батарею с непривычно высокой плотностью хранения энергии.

Полимеризованный твердый электролит взаимодействует в ней с катодом из лития и марганца.

Разработчики смогли добиться плотности энергии, равной 600 Вт⋅ч/кг, что примерно в два раза выше среднего показателя литий-ионных аккумуляторов нынешнего поколения.

В теории такие тяговые АКБ обеспечат электромобилям запас хода на одной зарядке до 1500 км, но, сам автопроизводитель считает более реальным пробег с подобной батареей на уровне ~1300 км.

Особое внимание при испытаниях уделялось безопасности перспективных батарей.

Так, в ходе тестов прототип твердотельного аккумулятора пережил серьезные механические воздействия: его, например, пробивали гвоздями и сверлили электродрелью, но это не приводило к задымлению либо возгоранию.

Пилотный выпуск таких батарей Chery намечает на 2026 год, тогда как их полномасштабное внедрение на массовых моделях электромобилей должно произойти уже в 2027 году, что, в случае реализации, позволит этому автопроизводителю опередить таких мощных конкурентов как BYD и CATL, которые нацелены лишь на мелкосерийное производство твердотельных аккумуляторов в том же году.

Тем временем ученные Поднебесной уже подготовили несколько путей дальнейшего усовершенствования твердотельных батарей.

Так, обычные твердые электролиты на основе сульфидов остаются очень жесткими и хрупкими, тогда как литий-металлические аноды, напротив, слишком мягкие и гибкие.

По этой причине граница раздела между ними мешает переносу ионов, что снижает общую эффективность батареи.

Имеются три подхода для решения этой проблемы, которые предложили разные группы китайских ученых.

Так, в Институте физики Китайской академии наук предложили применять в роли межфазного посредника ионы йода.

При работе аккумулятора они перемещаются к границе раздела электрода и электролита, помогая притягивать ионы лития и заполнять микроскопические зазоры, что обеспечивает более плотный контакт между материалами.

Другой метод, разработанный Институтом исследования металлов при Китайской академии наук, предусматривает создание полимерного каркаса для электролита для повышения его устойчивости к изгибу и скручиванию с сохранением структурной целостности: тесты показывают, что материал способен выдержать 20 000 циклов изгиба и скручивания.

Новые химические компоненты увеличили подвижность ионов лития и повысили энергоемкость материала на 86%.

Ну а третий подход, разработанный в Университете Цинхуа, предполагает применение фторированных полиэфирных материалов для усиления электролита.

Устойчивость фтора к высокому напряжению помогает образованию стабильного фторидного слоя на поверхности электрода, что предотвращает электрический пробой под действием напряжения.

Такие элементы пережили тесты на прокол и нагрев до 120°C.

Тестовые твердотельные ячейки показали удельную энергоемкость на уровне 604 Вт⋅ч/кг!

Главной задачей всех изысканий остается выход на конструкцию безопасного твердотельного аккумулятора массой 100 кг, который сможет обеспечить до 1000 км запаса хода против прежних 500 км.

Но помимо научно-технических проблем, внедрению твердотельных батарей препятствует экономический фактор.

Даже расчетная стоимость перспективных аккумуляторов остается в 2,8 раза большей, чем у традиционных батарей, ну а реальная, скорее всего, окажется еще выше.

Впрочем, при достижении реально массового производства и отладке технологий эта разница должна уменьшиться, и вот тогда-то качественный скачок произойдет не только у самих тяговых батарей, но и у электромобилей в целом, что позволит им победить ДВС.

Кстати, помимо разработки новых аккумуляторов, в Китае думают и об утилизации старых батарей, для чего приняты обновленные нормы.

Согласно им, из отработавших свое аккумуляторов должно извлекаться свыше 99% ключевых материалов, как-то: никеля, кобальта и марганца.

Теперь суммарное количество таких стандартов доведено до 22.

Надо отметить, что ряд китайских фирм уже вышел на показатель в 99,6% по извлечению никеля, кобальта и марганца и 96,5% – по литию.

Кстати, обнародование планов Chery последовало вслед за заключением партнерского союза Toyota с Sumitomo Metal Mining, предназначенного для ускорения производства катодных материалов для собственных твердотельных аккумуляторов, что отражает глобальную гонку к коммерциализации.

Так, по прогнозам EVTank, к 2030 году мировые поставки твердотельных аккумуляторов достигнут 614 ГВт·ч, что составит более 10% от общего объема производства и объем рынка АКБ, превышающий 250 млрд юаней ($34 млрд).

P.S. То, что именно Китай первым активно внедрять нормативы по утилизации тяговых АКБ еще больше усиливает его конкурентные преимущества на рынке электромобилей – у западных правительств, экологов и зеленых просто не останется аргументов против таких технологий, а 2-кратный рост удельной энергоемкости твердотельных аккумуляторов вообще, может привести к возможному полному поглощению или вытеснению с рынка, а скорее всего к созданию СП с ведущими автопроизводителями Запада, уже для работы на их рынках, что станет своего рода зеркальным процессом по отношению к тому как развивался китайский автопром в 1990-2010-х.

Подписывайтесь на наш Тelegram-канал и следите за обновлениями!
Подписаться.

Наш интернет магазин: irim3.ru

Загрузка