900 миль на зарядке? Как технология твердотельных аккумуляторов Toyota может произвести революцию в электромобилях
Самый большой вопрос, который возникает у начинающих покупателей при покупке электромобиля, касается запаса хода. «Как далеко я могу зайти в этой штуке?»
Это имеет смысл. Хотя проехать 300 миль или около того — неплохо для современного электромобиля, это означает, что вам придется останавливаться на зарядной станции чаще, чем заправлять бак бензинового автомобиля, а зарядка может быть немного трудной. кропотливый. Так что исправить? Либо лучший запас хода, либо более быстрая зарядка — и Toyota говорит , что взломала код для первого.
На техническом брифинге в начале июля Toyota объявила, что она совершила прорыв в технологии аккумуляторов, который позволит ей в конечном итоге создавать аккумуляторы, обеспечивающие колоссальные 745 миль пробега на одной зарядке, и что она стремится создать аккумулятор, который дать электромобилю 900 миль пробега.
Но пока не откладывайте покупку Prius Prime . Как и в случае со всеми новыми технологиями, впереди еще предстоит преодолеть препятствия и пройти долгий путь. Вот все, что вам нужно знать о технологии твердотельных аккумуляторов Toyota и о том, что она означает для электромобилей в будущем.
Что такое твердотельная батарея?
Принцип работы обычной батареи довольно прост. Он имеет катод с одной стороны и анод с другой. Как правило, батареи создают реакцию, заставляя электроны течь с одной стороны на другую, что, в свою очередь, создает цепь и питает ваше устройство.
На сегодняшний день в электромобилях используются практически те же батареи, что и в наших телефонах, умных часах и так далее. В этих батареях катод и анод находятся рядом друг с другом, разделенные пористой пластиковой мембраной, которая позволяет жидкому раствору электролита перетекать с одной стороны на другую, генерируя ток.
Твердотельная батарея сохраняет основные принципы — у нее есть анод и катод, и она заставляет электроны течь с одной стороны на другую. Но в твердотельной батарее разделителем между анодом и катодом также является электролит.
Конечный результат? Аккумулятор с большей плотностью энергии, который позволяет производителям вмещать больше энергии в меньшие размеры. Твердотельные аккумуляторы также намного быстрее заряжаются, поэтому вы будете тратить меньше времени на ожидание на зарядных станциях для электромобилей.
Эта технология действительно существует уже некоторое время, но твердотельные батареи были дорогими и сложными в производстве, что не позволяло им широко использоваться. Toyota говорит, что упростила производство твердотельных аккумуляторов, что может стать огромным шагом вперед для автомобилей, которые они будут питать.
Что это значит для электромобилей?
Если технология действительно оправдает свой потенциал, она изменит правила игры для электромобилей. Для Toyota это означает, что она может производить автомобили с запасом хода до 900 миль и более. Компания заявляет, что планирует выпустить электромобили с этой новой аккумуляторной технологией к 2028 году, поэтому нам придется немного подождать, чтобы воспользоваться ею.
Как будет работать автомобиль с твердотельным аккумулятором? Как уже упоминалось, Toyota заявляет, что ее первое поколение сможет проехать около 740 миль и сможет заряжаться примерно за 10 минут. Они также будут безопаснее, поскольку в твердотельных батареях нет того же легковоспламеняющегося жидкого раствора, что и в современных батареях.
Будут ли другие компании использовать эту технологию?
Если это выглядит как козырная карта, которая позволит Toyota доминировать над электромобилями после долгих лет проволочек, подумайте дважды. Мы точно знаем, что другие компании, помимо Toyota, вкладывают значительные средства в технологию твердотельных аккумуляторов, поэтому, даже если Toyota первой применит их в автомобиле, другие компании наверняка не будут сильно отставать. Например, Mercedes-Benz вступил в партнерство с ProLogium, энергетической компанией, специализирующейся на технологии твердотельных аккумуляторов. Volkswagen сотрудничает с QuantumScape, а BMW сотрудничает с американской компанией Solid Power.
Таким образом, хотя Toyota, безусловно, попала в заголовки благодаря своим прорывам, не ожидайте, что она будет единственной компанией с автомобилями с большим запасом хода и более быстрой зарядкой. Этим твердотельным автомобилям потребуется некоторое время, чтобы выйти на рынок, но когда они это сделают, они, вероятно, сделают гораздо лучший опыт EV в целом.
Дефицит поставок
Однако есть одна проблема, которая может помешать производству твердотельных аккумуляторов — поставка лития. Твердотельные батареи могут в конечном итоге использовать гораздо больше лития, чем традиционные батареи. Некоторые исследования показывают, что твердотельные батареи могут использовать в 5-10 раз больше лития, чем батареи текущего поколения. Уже есть нехватка лития, так что это серьезная проблема.
Итак, каково решение? Сейчас трудно сказать. Переработка аккумуляторов электромобилей может сыграть важную роль, но даже в этом случае маловероятно, что мы сможем перерабатывать достаточно лития, чтобы поставлять материалы для новых аккумуляторных технологий. Нам придется подождать и посмотреть, как производители аккумуляторов справятся с этим. Но, по крайней мере, за пять лет до того, как мы ожидаем увидеть эту технологию в серийных автомобилях, вполне возможно, что вопрос поставок может выглядеть совсем иначе к тому времени, когда они будут готовы к эксплуатации.