CATL перешла к 20-амперным элементам твёрдотельных батарей: серия в 2027-м
Китайский производитель тяговых батарей CATL продвинулся в разработке полностью твердотельных аккумуляторных элементов: компания перешла от валидационной платформы класса 10 А·ч к испытаниям образцов ёмкостью 20 А·ч. Мелкосерийный выпуск намечен на 2027 год, массовое производство — примерно на 2030-й.
Логотип CATL на выставочном стенде компании
Что известно о проекте
Обновлённую информацию компания опубликовала 27 октября в ответ на вопросы инвесторов на платформе Худунъи Шэньчжэньской фондовой биржи. Над проектом работает команда численностью более 1000 человек. Целевой показатель удельной энергии — около 500 Вт·ч/кг.
При этом CATL не подтвердила, что эта цифра соответствует серийному элементу, и не раскрыла ожидаемый объём пробного выпуска, перечень автомобильных заказчиков и дату выхода автомобиля с такими батареями.
Удельная энергия — лишь один из показателей работы аккумулятора. Пригодность элементов для серийных машин определяют также долговечность, выход годной продукции при производстве, стоимость, безопасность и поведение в реальных условиях эксплуатации.
Оценка готовности технологии
Председатель совета директоров CATL Робин Цзэн ранее оценил технологию твердотельных батарей компании на четвёртый уровень по девятиуровневой шкале готовности. Такая оценка даёт представление о том, какой объём работ ещё предстоит, но более важный критерий — способность выпускать надёжные элементы с коммерчески приемлемой себестоимостью.
Технические сложности сульфидных электролитов
Сульфидные электролиты эффективно проводят ионы лития, однако сохранять стабильный контакт между твёрдыми компонентами по-прежнему сложно. Электроды расширяются и сжимаются в процессе заряда и разряда, что может нарушать границы раздела. Конструкция элемента должна учитывать контактное давление и сопротивление на границах раздела, чтобы сохранять рабочие характеристики.
Кроме того, сульфидные материалы требуют защиты от влаги: при реакции может выделяться сероводород (H₂S) — токсичный газ. Поэтому обращение с материалами и условия производства остаются важными факторами для серийного выпуска.
Вопросы к конструкции анода
Цель в 500 Вт·ч/кг ставит вопросы и к конструкции электродов. Столь высокая удельная энергия на уровне элемента может предполагать более ёмкие архитектуры анода, в том числе литий-металлические или безанодные решения. Например, Samsung SDI описывала безанодный подход для своих полностью твердотельных батарей. CATL не раскрыла конфигурацию анода в элементах, о которых идёт речь в последнем обновлении.
Сроки у конкурентов
CATL ориентируется на мелкосерийное производство в 2027 году. Toyota и Idemitsu намерены коммерциализировать сульфидные полностью твердотельные батареи для электромобилей в 2027–2028 годах, а Samsung SDI поставила целью массовое производство во втором полугодии 2027-го.
Эти ориентиры не равнозначны. Samsung SDI также назвала человекоподобных роботов потенциальным ранним направлением применения своей технологии, продолжая разработку для электромобилей. Указанные сроки не означают, что продукты компаний выйдут на рынок одновременно, сопоставимыми объёмами или с равными характеристиками.
Чем отличается полностью твердотельный элемент
В полностью твердотельных батареях используется твёрдый электролит вместо жидкого внутри элемента. Полутвёрдые и гибридные конструкции сохраняют часть жидкого электролита, хотя терминология и конфигурации у разных производителей различаются.
Прогресс в полутвёрдой конструкции сам по себе не доказывает, что компания преодолела проблемы границ раздела, долговечности и производства, характерные для полностью твердотельного элемента. Для CATL ключевая задача — превратить текущую разработку в повторяемое и конкурентоспособное по стоимости производство.
По материалам carnewschina.com: оригинал.