Китайский производитель аккумуляторов CATL объявил о планах начать ограниченный выпуск полностью твердотельных батарей для электромобилей уже в 2027 году. Компания разрабатывает элементы ёмкостью 20 А·ч с удельной плотностью энергии до 500 Вт·ч/кг. Это примерно вдвое выше показателей многих современных литийионных аккумуляторов и потенциально позволит значительно увеличить дальность поездок без увеличения массы батарей.

Новая технология может стать важным этапом развития электротранспорта, обеспечив автомобилям запас хода в 700–1000 километров на одной зарядке. Однако до широкого внедрения таких аккумуляторов ещё далеко. CATL предстоит решить ряд сложных инженерных задач, а массовое производство компания рассчитывает освоить ориентировочно к 2030 году. Тем временем конкуренты из Японии, Южной Кореи и Китая также ускоряют разработку собственных твердотельных батарей.

Чем твердотельные аккумуляторы отличаются от обычных

В традиционных литийионных батареях перенос ионов лития между электродами происходит через жидкий электролит. Полностью твердотельные аккумуляторы используют для этой задачи специальный твёрдый материал.

Такое решение открывает возможности для повышения плотности энергии, улучшения безопасности и увеличения запаса хода электромобилей.

CATL выбрала технологию на основе сульфидного электролита. Его главное преимущество — высокая ионная проводимость, необходимая для эффективной работы аккумулятора.

Однако применение твёрдых материалов создаёт дополнительные сложности. Во время зарядки и разрядки электроды немного изменяют свои размеры, из-за чего контакт с электролитом может ухудшаться. Это повышает внутреннее сопротивление и способно негативно влиять на характеристики батареи.

Ещё одна проблема связана с чувствительностью сульфидных соединений к влаге. Для их производства необходимы специальные условия и строгий контроль технологических процессов.

Почему массовый выпуск начнётся не сразу

Несмотря на перспективные характеристики, CATL пока осторожно оценивает готовность новой технологии.

Ранее председатель совета директоров компании Робин Цзэн оценил уровень её зрелости в 4 балла по девятибалльной шкале. Максимальная оценка соответствует готовности к полноценному массовому производству.

По оценкам отраслевых аналитиков, некоторые конкуренты продвинулись несколько дальше. В частности, Toyota и Samsung SDI находятся примерно на пятой-шестой стадиях, располагая инженерными образцами и технологиями для ограниченного производства.

Поэтому запланированный CATL запуск в 2027 году станет прежде всего этапом отработки производственных процессов, проверки надёжности и дальнейшего совершенствования аккумуляторов.

Полноценное промышленное производство компания ориентировочно связывает с 2030 годом.

Как изменится запас хода электромобилей

Одним из главных преимуществ перспективных батарей станет высокая плотность энергии.

Заявленный показатель 500 Вт·ч/кг позволяет хранить значительно больше энергии при сопоставимой массе аккумуляторных элементов.

Теоретически это открывает возможность создания электромобилей с запасом хода до 700–1000 километров, что заметно сократит необходимость частых остановок для подзарядки во время дальних поездок.

Однако удвоение плотности энергии отдельных ячеек не означает автоматического удвоения пробега автомобиля. Итоговые характеристики зависят от конструкции аккумуляторного блока, массы машины, эффективности силовой установки и условий эксплуатации.

Для производителей электромобилей технология также может открыть возможность создавать более лёгкие батарейные блоки без существенного сокращения запаса хода.

Конкуренты готовят собственные решения

CATL — далеко не единственная компания, которая рассчитывает вывести твердотельные аккумуляторы на автомобильный рынок в ближайшие годы.

Toyota рассматривает 2027–2028 годы как возможный период начала выпуска электромобилей с полностью твердотельными батареями. При этом японский автопроизводитель пока не гарантирует запуск именно в 2027 году.

Samsung SDI придерживается более конкретного графика и планирует приступить к массовому производству таких аккумуляторов во второй половине 2027 года.

BYD также намерена освоить выпуск твердотельных батарей и автомобилей с их использованием до конца 2027 года.

Различия в сроках объясняются не только технологическими возможностями компаний, но и тем, что опытное, мелкосерийное и массовое производство представляют собой разные этапы промышленного освоения новых аккумуляторов.

Когда технология станет доступна обычным автомобилистам

Первые автомобили с полностью твердотельными аккумуляторами могут появиться раньше, чем технология получит широкое распространение.

На начальном этапе новые батареи, вероятно, будут дорогими из-за сложности производства, требований к материалам и необходимости обеспечить стабильное качество продукции.

Для массового рынка производителям потребуется не только достичь высокой плотности энергии, но и подтвердить долговечность аккумуляторов, безопасность эксплуатации и экономическую целесообразность их выпуска.

Если CATL и её конкурентам удастся реализовать заявленные планы, конец десятилетия может стать важным этапом развития электротранспорта. Твердотельные аккумуляторы способны приблизить электромобили к привычным бензиновым машинам по удобству дальних поездок, однако их реальная доступность будет зависеть от успешного перехода от экспериментальных образцов к крупносерийному производству.