10 декабря 2020 г. 15:48

Volkswagen приблизил выпуск электромобиля на твердотельных батареях

Благодаря последнему прорыву QuantumScape Volkswagen, возможно, приблизился на один большой шаг к достижению своей цели выпустить электромобиль с твердотельной батареей к 2025 году. EV Battery Tech делает скачок вперед и становится как никогда близка к тому, чтобы стать реальностью.

В то время как Tesla продолжает вводить новшества в свои литий-ионные аккумуляторные элементы для электромобилей, а General Motors стремится присоединиться к битве, предлагая грядущую технологию аккумуляторов Ultium, есть одна революционная инновация, которая до сих пор казалась неуловимой: твердотельные аккумуляторные элементы. На протяжении десятилетий считалось, что использование твердого электролита вместо жидкого может продлить срок службы батареи, увеличить плотность энергии в пределах заданного объема аккумуляторной батареи и значительно сократить время перезарядки.

Данная информация не является новой, и, тем не менее, до сих пор ни один производитель аккумуляторов не мог полностью «взломать код», предложив твердотельную батарею, которая отвечает всем требованиям и может быть произведена в больших масштабах. Но теперь это готов сделать стартап под названием QuantumScape, которому уже десять лет.

Это хорошая новость для Volkswagen, который в начале этого года увеличил свою долю в стартапе по производству твердотельных аккумуляторов, чтобы представить общий объем инвестиций в 300 миллионов долларов. Volkswagen, конечно же, не объявлял о каких-либо планах по выпуску новых продуктов, связанных с твердотельными батареями QuantumScape, но существует еще множество возможностей: на данный момент единственным полностью электрическим автомобилем этого производителя, который продается на рынке США, является Volkswagen ID.4, но в ближайшие годы запланировано еще много моделей.

Успех QuantumScape заключается в новом гибком керамическом сепараторе между анодом и катодом, который заменяет жидкий электролит, не позволяя дендритам расширяться и касаться, создавая короткое замыкание — то, что приводит к разрушению в типичной литий-ионной батарее. На самом деле этот материал был изобретен несколько лет назад, но довести его до совершенства и сделать открытым для массового производства было непросто. Его свойства дают ему преимущество перед полимерами, обычно используемыми в литий-ионных батареях, которые не могут адекватно предотвратить образование дендритов, и твердой керамикой, используемой в других твердотельных конструкциях, которая слишком хрупка, чтобы служить долго.

В своей презентации QuantumScape представила некоторые данные, показывающие, насколько многообещающей является технология твердотельных батарей. По словам компании, элементы могут восстановить 80% своей общей емкости менее чем за 15 минут, тогда как обычные литий-ионные батареи могут рассчитывать только на 5% или меньше за это время, и они сохраняют 80% своей первоначальной емкости в течение 800 циклов заряда / разряда — эквивалент примерно 386 тысячам километров. Однако наиболее многообещающим является плотность энергии: ячейка QuantumScape имеет заявленную объемную плотность энергии около 1000 ватт-часов на литр, что примерно вдвое больше, чем у лучших литий-ионных аккумуляторных элементов.