Глава CATL оценил готовность твердотельных батарей к выпуску на 4 балла из 9
Осторожные оценки технологического лидера
Глава китайской компании CATL (Contemporary Amperex Technology Co. Limited) Робин Цзэн (Robin Zeng) признал, что технология твердотельных батарей для электромобилей всё ещё находится на ранней стадии разработки. По его оценкам, коммерческая готовность продукта составляет лишь 4 балла из 9 возможных по шкале Technology Readiness Level (TRL). Это означает, что компания фокусируется на лабораторных испытаниях и создании прототипов, но ещё далека от массового производства.
Технические вызовы и стоимость
Цзэн подчеркнул, что для полноценной коммерциализации твердотельных батарей необходимы решения ряда ключевых научно-технических проблем. Одной из главных проблем является стоимость: сульфидные твердотельные батареи в 3-5 раз дороже традиционных литийионных аккумуляторов с жидким электролитом. Кроме того, руководитель компании выделил сложности с поддержанием контакта между твердыми материалами и необходимостью высокого давления при эксплуатации.
В марте 2015 года компания получила патент, раскрывающий детали своей разработки. Патент показывает, что CATL сосредоточена на сульфидных твердотельных батареях. Активный материал анода состоит из слоёв, включающих субстрат, материал, богатый кобальтом, и покрытие с электролитным солью. Фторсодержащая литийсодержащая соль обеспечивает высокую термическую стабильность и реагирует с сульфидным электролитом, образуя литиевый фторид, который выступает как защитный барьер для анода.
Сроки и планы производства
По планам CATL, к 2027 году компания сможет довести технологию до уровня 7-8 по шкале TRL, что позволит начать мелкосерийное производство твердотельных аккумуляторов. Однако массовое производство откладывается. Как заявил главный научный сотрудник CATL Ву Кай (Wu Kai), достижение 1% доли рынка твердотельных батарей будет для компании значимым прорывом.
Цзэн предсказывает, что твердотельные батареи не достигнут выпуска в миллионах эквивалентов к 2030 году. Первоначальное применение новых батарей будет ограничено премиальными автомобильными платформам, ориентированными на цены выше 250 тысяч юаней (около 32 000 евро).
Преимущества и перспективы
Твердотельные батареи обещают значительное преимущество в плотности энергии - до 500 Вт·ч/кг против 350 Вт·ч/кг у современных литийионных аккумуляторов. Кроме того, они менее зависят от температуры окружающей среды и обладают повышенной безопасностью при физическом разрушении.
Тем не менее, Ву Кай отмечает, что батареи с жидким электролитом сохранят жизнеспособность на рынке ещё 20 лет. Твердотельным аккумуляторам понадобится 20-30 лет, чтобы занять 50% рыночной доли.
Коалиция для ускорения разработки
В январе 2024 года CATL вошла в состав Китайской платформы совместного инновационного развития твердотельных батарей (CASIP), инициированной китайским правительством. В коалицию также вошли производители батарей CALB, EVE Energy, SVOLT, Gotion High-Tech, а также подразделение BYD FinDreams Battery. Среди автопроизводителей-участников - публичные и частные компании, включая BYD и Nio.
Платформа объединяет прямых конкурентов для ускорения коммерциализации твердотельных батарей, фокусируясь на фундаментальных исследованиях, ключевых технологиях и создании цепочки поставок к 2030 году. В составе инициаторов также присутствуют государственные фонды и академические учреждения.
CATL владеет более чем десятилетним опытом разработки твердотельных батарей и собрала команду из 1000 исследователей. Активное сотрудничество с университетами и поставщиками направлено на преодоление оставшихся технических и экономических барьеров.
