Зарядка за 15 мин: Nissan готовит технологический прорыв

Nissan объявил о своих планах начать серийное производство твердотельных аккумуляторов в 2028 году. Опытный завод, производящий батареи, накапливающие заряд в два раза эффективнее, чем литий-ионные, будет построен уже через два года.

Дэвид Мосс, вице-президент Nissan по исследованиям и разработкам в Европе, рассказал изданию Autocar о трех основных преимуществах новых аккумуляторов.

По его словам, твердотельные батареи

• утроят мощность зарядки до 400 кВт (у стандартной быстрой зарядки постоянного тока она составляет 135 кВт);

• на 50% увеличат емкость (в Nissan используют термин "плотность энергии");

• кроме того, вдвое сократят производственные затраты (по сравнению с обычными литий-ионными батареями).

Анод+катод

Немного теории. В любых аккумуляторах используются катод и анод. Различие в электролите — веществе, в котором находятся катод и анод и по которому ионы лития «путешествуют» к аноду, создавая электрический ток.

Самый распространенный электролит для литий-ионных аккумуляторов — жидкий. Как правило, это соли лития, растворенные в органических растворителях. Есть и усовершенствованная технология. Например, литий-полимерный электролит представляет собой своеобразную пропитку твердого полимерного сепаратора, разделяющего катод и анод. Такие аккумуляторы иногда называют твердотельными, хотя на самом деле они таковыми не являются.

В погоне за Toyota

В настоящих твердотельных аккумуляторах электролит — это полимерный или композитный материал. У него может быть совершенно разный состав. Одна только Toyota с 2010 по 2018 год зарегистрировала в США 203 патента, касающихся твердотельных батарей.

Уже ясно, что Nissan не успеет стать первым автопроизводителем, выпустившим серийный автомобиль с твердотельными батареями: Toyota пообещала опередить конкурентов на рынке к 2025 году. В этом же году состоится и премьера демонстрационного "твердотопливного" BMW.

Но, возможно, Nissan опередит конкурентов по характеристикам продукта. Компания завершает разработку инновационных твердотельных батарей, из которых будут удалены все жидкие элементы. По словам Дэвида Мосса, это будут аккумуляторы двух типоразмеров, перезаряжаемые за 15-20 минут, не зависящие от перепадов температуры.

Сделать сказку былью

"Сказочные" преимущества твердотельных аккумуляторов имеют научное обоснование. В качестве материала анода используется не графит (как в литий-ионных), а чистый литий (или другие металлы и соединения). Это позволяет уменьшить размеры батареи и увеличить время, в течение которого она держит заряд. Кроме того, структура «катод — сепаратор — анод» в несколько раз тоньше, чем традиционная. Поэтому твердотельный аккумулятор более емкий, чем литий-ионный того же размера.

Дэвид Мосс отказался сказать, какой именно электромобиль Nissan будет первым использовать твердотельные батареи, но признался, что это будет авто совершенно новой архитектуры. Поскольку использование новой технологии сделает реальным запуск производства больших пикапов и внедорожников на электротяге, возможно, они и станут главным козырем Nissan в следующие 10 лет.

В то же время вице-президент Nissan подчеркнул, что компания не станет полностью отказываться от литий-ионных аккумуляторов. Их потенциал далеко не исчерпан, более того, как уверяет Дэвид Мосс, к 2028 году мир увидит новое поколение таких батарей.

Источники: Autocar.com, Motor1.com.