В связи с развитием технологий начали появляться все новые АКБ, которые существенно будут превосходить по определенным параметрам предыдущие решения. Прорывом в направлении производства АКБ стали твердотопливные аккумуляторы и литий-ионные батареи. При этом стоит отметить, что наиболее активную работу в создании твердотопливных АКБ выполняют такие известные компании, как: Nissan, Toyota. Однако даже по самым оптимистическим прогнозам такие АКБ скоро ждать не придется, но как только они появятся, то гарантировано полностью будет изменено отношение в адрес электромобилей.
В чем принципиальные отличия между твердотопливными и литий-ионными батареями?
Итак, если рассматривается литий-ионный аккумулятор, который предназначается для установки в электромобиль, то здесь содержится жидкий электролит, с помощью которого осуществляется проведение ионов лития между анодом и катодом. Но в случае с твердотопливными решениями жидкость заменена твердым электролитом. Подобное технологическое решение позволяет многократно снижать вес АКБ и одновременно повышать плотность энергии. Рассмотрим различия между рассматриваемыми АКБ:
- Функционирование при экстремальных температурах. При высокой/низкой температуре твердотопливный АКБ будет работать дольше, эффективнее и стабильно в сравнении с традиционным литий-ионным АКБ. Стоит отметить, что стабильность функционирования сохраняется примерно при температуре в -40 градусов. Что касается литий-ионных, то они при низких температурах недостаточно эффективны.
Практически все современные аккумуляторы будут требовать наличия системы терморегулирования, которой контролируется температура. Но в случае с твердотопливными батареями не потребуется наличие дополнительного оснащения и затрат, связанных с внедрением терморегулирования. При отказе от данной системы даже по самым скромным подсчетам удается сократить расходы на производство примерно на 20-30 процентов.
- Повышение эксплуатационных качеств и дальности хода. В принципе производители стараются разрабатывать решения, которые будут позволять автомобилю проезжать аналогичное расстояние, что и при полном баке. Здесь рассматривается, как ориентир расстояние в 560 км, считается средним расстояние, которое способен проехать современный автомобиль на полной заправке.
Однако если рассматривается твердотопливный АКБ, то на полном заряде электромобиль сможет проехать и большее расстояние, это обеспечивается за счет высокой плотности энергии. И здесь нужно конечно отметить, что данный вид батарей способен сохранять стабильность работы в рамках повышенной нагрузки, например, при экстремальных температурах или при буксировке.
Но самое главное заключается в том, что твердотопливные батареи более долговечны. При правильном их использовании они способны проходить до 10 000 циклов полного заряда и это достаточно много особенно если учесть, что данный показатель у литий-ионных батарей не превышает 2000.
- Повышенная безопасность. В принципе если батарея выполнена качественно и с учетом требований, то она будет исправно служить свой заявленный срок. Однако факт того, что литий-ионные батареи взрываются исключать нельзя. В действительности подобное происходит и по результатам исследований чаще по причине не производственного дефекта, а в результате механического повреждения, перегрева или перезарядки. Если рассматривать твердотопливные батареи, то подобные неприятности здесь могут исключаться полностью, это обеспечивается благодаря максимально высокой степени защиты от воспламенения и механических воздействий. Поэтому в плане надежности, конечно, твердотопливные аккумуляторы выгоднее.
Будущее АКБ технологий
Учитывая то, что твердотопливные аккумуляторы имеют многократно больше преимуществ в сравнении с литий-ионными, возникает логичный вопрос, почему они не поступают в массовое производство. Здесь в принципе все легко объясняется. Литий-ионные АКБ успешно применяются на протяжении многих лет, а что касается твердотопливных батарей, то это еще относительно новая технология, которая находится в разработке. Сегодня только некоторые компании производят рабочие прототипы.
Однако в любом случае за счет того, что новые технологические решения существенно превосходят по показателям, они гарантировано в ближайшее время сменят привычные нам АКБ и в первую очередь это коснется именно электромобилей. Но также нужно отметить, что батареи для EV создаются индивидуально с учетом ряда особенностей конкретных платформ, при этом каждая будет собственностью производителя, поэтому на всепоглощающий масштаб твердотопливным АКБ будет выйти проблематично. Однако если появится стандарт, тогда технологии начнут появляться быстрее.
Современные производители над созданием конечного продукта работают совместно с производителями автомобилей. Однако сложность в том, что реализация мероприятия предусматривает наличие дополнительных затрат направленных на финансирование исследований, а также создания производственной инфраструктуры. Однако в любом случае с появлением твердотопливных АКБ представление относительно электромобилей изменится в корне и более того сделает его наиболее выгодным.
