Авто

Аккумуляторы с твердым электролитом от Toyota – революция для рынка электромобилей

Аккумуляторы с твердым электролитом должны быть эффективнее, легче и намного дешевле, чем современные батареи.

Весь автомобильный мир инвестирует миллиарды в создание аккумуляторов с твердым электролитом. Однако ближе всего к успеху Toyota.

Представьте, что ваш электромобиль полностью заряжается за 10, может быть, 15 минут, что примерно соответствует времени, которое вы сегодня проводите на заправке, заправляясь и расплачиваясь за бензин. После этой зарядки на вашем большом внедорожнике или седане вы проезжаете еще 500, 600 или более километров, наслаждаясь ускорением примерно за 6-7 секунд до сотни. Такие преимущества должны быть даны батареями с твердым электролитом, которые, по мнению экспертов, могут произвести революцию на рынке электромобилей, сделав их более доступными и удобными для пользователя, и в развитие которых автомобильные компании инвестируют миллиарды.

Принцип работы аккумулятора с твердым электролитом примерно такой же, что и у современных аккумуляторов, когда между анодом и катодом используется полимерный гель или жидкий электролит. Когда энергия высвобождается на аноде, происходит процесс окисления, в результате которого высвобождаются электроны. Их движение создает ток. Преимущество батареи с твердым электролитом заключается, прежде всего, в плотности энергии которая от 2 до 8 раз выше, чем в обычных литий-ионных батареях, которые установлены, например, в телефонах или автомобилях. Это означает, что аккумулятор того же размера может быть в 2-8 раз эффективнее. Кроме того, он выделяет значительно меньше тепла, что снижает риск возгорания.

И хотя над такими аккумуляторами работают несколько автомобильных компаний, инженеры Toyota наиболее близки к успеху. За последние 10 лет они подали более 1500 патентов на батареи с твердым электролитом, а с 2020 года запустили и испытали несколько автомобилей с твердым электролитом. Эффект? Удовлетворительно — сегодня японцы в основном работают над увеличением срока службы новых аккумуляторов и уже согласовывают производственные цепочки. Есть шанс, что автомобили с этими батареями выйдут на рынок во второй половине этого десятилетия.

Энергия будущего Toyota

Однако работа над батареями с твердым электролитом — это лишь часть плана разработки электромобилей стоимостью более 13,5 миллиарда долларов, который японцы намерены реализовать к 2030 году. Задача? Увеличение производства аккумуляторов для гибридов и электромобилей, с тем чтобы в 2050 году вторая по величине автомобильная компания в мире сегодня стала климатически нейтральной. Путь к этой цели лежит не только через твердый электролит, но и через революцию в используемых до сих пор батареях. Чтобы снизить себестоимость их производства вдвое во второй половине десятилетия по сравнению с 2021 годом (напомним, за последнее десятилетие эти цены упали на 88%).

Аккумуляторы с твердым электролитом от Toyota

План состоит в том, чтобы охватить все типы электрифицированных приводов — гибриды (HEV), подключаемые гибриды (PHEV), электромобили на аккумуляторных батареях (BEV) и водородные электромобили (FCEV) под управлением знаменитой Toyota Mirai. Toyota планирует достичь к 2030 году ежегодных продаж 8 миллионов электрифицированных автомобилей, в том числе 2 миллионов электромобилей с нулевым уровнем выбросов, работающих на батареях и водороде.

«Мы хотим популяризировать электромобили, поэтому мы намерены сократить расходы, чтобы вывести на рынок автомобили по разумным ценам», — заявил в сентябре Масахико Маэда, технический директор Toyota.

Что это значит? В отличие от конкурентов, выбравших электроэнергию, Toyota намерена учитывать специфику данного рынка, структуру энергопотребления данной страны и состояние инфраструктуры. — Наши гибриды доступны по цене, а в местах, где возобновляемые источники энергии еще не получили широкого распространения, электрификация с помощью гибридов является наиболее эффективным способом сокращения выбросов CO2. В то же время в странах, где возобновляемая энергия легко доступна, важно увеличить долю автомобилей с нулевым уровнем выбросов — как аккумуляторных, так и водородных. Более того, в некоторых регионах, например, в Южной Америке, биоэтанол используется как средство снижения выбросов CO2. Поэтому Toyota будет использовать различные методы для достижения климатической нейтральности, адаптируясь к местным условиям. Отсюда и решение.

Важно учитывать местную специфику. Есть много признаков того, что без технологических изменений невозможно перевести всех автомобилистов на автомобили с батарейным питанием, и даже если бы это было так, окружающая среда и рынок сырья не смогли бы с ними справиться.

Пример: на сегодняшний день Toyota продала 18,1 миллиона гибридов, что позволило избежать выбросов такого же количества CO2, что и 5,5 миллиона электромобилей (BEV). Однако для производства этих 18,1 миллиона гибридов Toyota использовала столько аккумуляторов, сколько хватило бы на 260 000 электромобилей. Электроприводу все же еще нужна революция…

Похожие статьи

Добавить комментарий

Кнопка «Наверх»