Компания CATL стала мировым лидером в производстве тяговых батарей именно за счёт использования комбинации лития и фосфата железа, которые в изобилии имеются в природе и дешевле, чем никель, марганец и кобальт. При этом производителю удалось решить проблему низкой плотности хранения заряда LFP-батарей — новейшая предлагает запас хода до 1000 км без подзарядки.

Источник изображения: MyDrivers

Около восьми месяцев назад CATL представила батареи семейства Shenxing первого поколения, которые обеспечивали среднеразмерным электромобилям запас хода около 700 км, используя в своём химическом составе литий и фосфат железа, а на этой неделе компания анонсировала батареи поколения Shenxing Plus, которые обеспечивают массовую плотность хранения заряда на уровне 205 Вт‧ч/кг. Это позволяет рассчитывать на преодоление до 1000 км без подзарядки.

Компании пришлось поработать над конструкцией и составом катода и анода, а также компоновкой батареи нового поколения. Её корпус выполняется из цельного куска металла, он оптимизирован с точки зрения повышения плотности компоновки ячеек. Поддержка технологии быстрой зарядки 4C позволяет восстановить до 600 км запаса хода за десять минут. Чтобы новая батарея могла принимать большие зарядные токи без перегрева, CATL усовершенствовала конструкцию терминалов и предусмотрела прогрессивные технологии изготовления прочих элементов. Формально, батарея позволяет восстанавливать запас хода в один километр за секунду. Контролировать процесс зарядки теперь помогают алгоритмы, использующие технологии искусственного интеллекта.

CATL также объединила усилия с партнёрами, чтобы начать строить в Китае сеть зарядных станций, которые учитывали бы особенности работы фирменных батарей семейства Shenxing. Сеть из 600 постов зарядки охватит 271 город Китая и 31 провинцию. Помимо непосредственно зарядки батареи, её можно будет на этих станциях отремонтировать или подвергнуть квалифицированной диагностике. Будут предоставляться и сопутствующие услуги типа технической помощи на дороге.

Тема разработки новых аккумуляторов воспринимается затёртой и служит лишним поводом для шуток, но это лишь по той причине, что аккумуляторы — одно из важнейших направлений научной мысли современности, что ведёт к массе открытий на далёкую и близкую перспективу. Новостей на этом направлении не просто много, а очень много. Но даже среди всего этого моря открытий новости из Южной Кореи обнадёживают — созданный там натриевый аккумулятор может стать прорывом.

Источник изображений: KAIST Nano Materials Simulation and Fabrication Lab

Исследователи с факультета материаловедения и инженерии Корейского института передовых технологий (KAIST) создали гибридное решение, положив в его основу аккумулятор на ионах натрия. Выбор натрия на далёкую перспективу очевиден — его много, и это недорогое сырьё. Корейцы не первые, кто разрабатывает натриево-ионные аккумуляторы. Но они пошли дальше и сделали попытку соединить в новых аккумуляторах лучшие технологии литиевых аккумуляторов и суперконденсаторов, слив воедино ёмкость, удельную мощность и скорость зарядки.

О новой работе учёные рассказали в журнале Energy Storage Materials. Название статьи говорит само за себя: «Проводящий анод с S-легированием из многовалентного сульфида железа с низкой кристалличностью и катод из 3D-пористого графитового углерода с высоким содержанием N [натрия] для высокопроизводительных натриево-ионных гибридных накопителей энергии».

Понятно, что нельзя просто взять и объединить в новом устройстве аноды от обычных аккумуляторов и катоды от суперконденсаторов. Необходимо изменить свойства как анодов, так и катодов. У первых хромает скорость заряда, а вторые не отличаются высокой ёмкостью. Поэтому учёные пошли по пути создания объёмных электродов на основе пористых 3D-материалов — так называемых металлорганических каркасов. Если есть каркас, то туда всегда можно поместить что-то нужное.

Таким образом исследователи создали анод, включив тонкодисперсные активные материалы в пористый углерод (МО-каркас). Полученный материал обладал высочайшей кинетикой, позволяя быструю зарядку, и приблизил его по этому параметру к суперконденсаторам. Похожим образом, но с использованием других материалов, был создан катод, отличающийся рекордной ёмкостью. Тем самым учёные как бы сократили дисбаланс в характеристиках между аккумуляторными анодами и катодами суперконденсаторов.

Созданный в лаборатории прототип гибридного натриево-ионного аккумулятора превзошёл по плотности энергии коммерческие литиево-ионные аккумуляторы (как показано на графике выше) и показал характеристики плотности мощности, свойственные суперконденсаторам. Ожидается, что он подойдет для быстрой зарядки в самых разных сферах — от электромобилей до интеллектуальных электронных устройств и аэрокосмической техники.

Учёные отметили, что гибридное натриево-ионное накопительное устройство энергии, способное к быстрой зарядке и достигающее плотности энергии 247 Вт·ч/кг и удельной мощности 34 748 Вт/кг, представляет собой прорыв в преодолении текущих ограничений систем накопления энергии, и это действительно впечатляет.

Не секрет, что заявляемые производителями электромобилей показатели пробега на одном заряде по условным циклам далеки от практически достигаемых значений, поскольку на автономность электромобиля влияет и температура воздуха, и рельеф местности, и манера движения. Китайская компания Nio провела три теста своего электрического седана с полутвердотельной батареей ёмкостью 150 кВт‧ч, и во всех случаях он проехал более 1000 км без подзарядки.

Источник изображения: Nio

Напомним, что ещё в декабре прошлого года два руководителя компании Nio осуществили тестовый пробег на машине с такой батареей, преодолев без подзарядки 1044 км и сохранив к моменту прибытия в пункт назначения запас хода в размере 36 км. В этом месяце полутвердотельные батареи ёмкостью 150 кВт‧ч начали поставляться в фирменные сети экспресс-замены тяговых аккумуляторов, и у клиентов появилась возможность их арендовать. В собственность такие батареи пока не продаются, поскольку их стоимость сопоставима с ценой самого электромобиля, и это может отпугнуть клиентов, а вот пользоваться батареей на условиях лизинга это не мешает.

Новейшую серию из трёх тестов на трёх разных маршрутах Nio провела в этом месяце под пристальным наблюдением интернет-общественности. На одном из маршрутов, который подразумевал перепад высот в диапазоне 1875 метров и перемещение из Куньмина в Чжаньцзян, тестовый седан ET7 с указанной полутвердотельной батареей смог проехать до остановки 1070 км, двигаясь на протяжении 12,8 часов со средней скоростью 83,7 км час с 200 кг полезной нагрузки — по всей видимости, речь шла о двух или трёх водителях, которые поочерёдно садились за руль. Температура окружающей среды колебалась диапазоне от 17 до 37 градусов Цельсия.

Второй заезд на аналогичной машине по маршруту из Пекина в Хэфэй позволил преодолеть без подзарядки 1062 км за 15,3 часа, причём непосредственно в пути электромобиль находился 13,2 часа. Средняя скорость составила 80,5 км/ч, максимальная не превысила 110 км/ч, поездка проходила практически в равнинной местности при температуре от 15 до 30 градусов Цельсия. Как и в предыдущем эксперименте, средний расход энергии составил 13 кВт‧ч на 100 км.

Наконец, третий заезд по маршруту из Шанхая до Сямыня подразумевал движение электромобиля в течение 13,1 часов со средней скоростью 79,9 км/ч по равнинной местности при перепаде температур от 18 до 30 градусов Цельсия. Машина смогла преодолеть 1046 км без подзарядки. Через неделю Nio должна представить обновлённый вариант седана ET7, но полутвердотельная батарея ёмкостью 150 кВт‧ч доступна в лизинг и владельцам машин первого поколения.

Темпы роста рынка электромобилей начали замедляться, и первая волна потребителей-энтузиастов уже в значительной степени удовлетворила свой спрос. Чтобы продвинуться дальше, электромобили должны стать не только доступнее, но и предложить более быструю зарядку и увеличенный запас хода. GAC вторую проблему готова решить уже к 2026 году, предложив батареи для электромобилей, способных проезжать по 1000 км без подзарядки.

Источник изображения: GAC Aion

О своих планах китайская компания GAC рассказала на мероприятии, посвящённом началу опытного производства полностью твердотельных тяговых аккумуляторов. Губчатая структура кремниевого отрицательного электрода сочетается в них с твердотельным положительным электродом, которые в совокупности обеспечивают плотность хранения энергии до 400 Вт‧ч/кг. Помимо 50-процентного превосходства над традиционными литийионными аккумуляторами с жидким электролитом по массовой плотности хранения заряда, твердотельные батареи разработки GAC увеличивают объёмную плотность хранения заряда более чем на 52 %, как поясняет CnEVPost.

Увеличение плотности хранения заряда позволяет уменьшить массу и габариты тяговой батареи при неизменном запасе хода, либо улучшить последний параметр в ущерб массе и габаритам. Твердотельные аккумуляторы также более безопасны с точки зрения вероятности возгорания, они быстрее принимают заряд, а также в меньшей степени теряют свои свойства при высоких и низких температурах окружающей среды. GAC уже начала подготовку к массовому производству таких аккумуляторов, и рассчитывает к 2026 году предложить их покупателям электромобилей дочернего премиального бренда Hyper. Надо полагать, дешёвыми они не будут, но GAC хотя бы не отстанет от конкурентов в освоении производства твердотельных аккумуляторов. Западные автопроизводители инвестируют в профильные стартапы, японские пытаются создавать твердотельные аккумуляторы собственными силами, а у китайских производителей тоже есть для этого всё необходимое, включая огромный внутренний рынок КНР, который позволяет оправдывать серьёзные инвестиции в разработку нового типа тяговых батарей.

Поскольку продукция GAC вполне официально распространяется на российском рынке, у наших соотечественников появляется возможность в какой-то перспективе получить в своё распоряжение долгожданные электромобили с запасом хода, приближающимся к 1000 км, который не столь серьёзно теряется на морозе, как у нынешних моделей с литийонными аккумуляторами, использующими жидкий электролит.

Сообщается, что китайские компании CATL и Yutung Bus начали выпускать литий-железо-фосфатные (LFP) аккумуляторы с гарантией на 15 лет работы или 1,5 млн км пробега. Аккумуляторы создавались для использования в коммерческом транспорте — грузовиках и автобусах, но также будут доступны для установки на легковые электромобили, что позволит значительно сократить расходы на эксплуатацию электротранспорта.

Источник изображения: CATL

Первым потребителем новых аккумуляторов с расширенным сроком службы станет компания Yutong как партнёр CATL. Производитель популярных во многих странах электроавтобусов высоко оценил новые батарейные блоки, сообщив, что первые 1000 циклов заряда они вообще не подвержены деградации. Это первый подобный аккумулятор в отрасли, по словам Yutong. Также в партнёрстве с CATL будет производиться аккумулятор с 10-летней гарантией, рассчитанный на пробег порядка 1 млн км.

Компании CATL и Yutong установили партнёрство в 2012 году для совместной разработки аккумуляторов для коммерческих транспортных средств, начав исследовать перспективные технологии и материалы. Накопленные знания и ресурсы партнёры намерены использовать для продвижения батарей и электротранспорта за рубежом. В частности, оснащённые аккумуляторами CATL электрические автобусы Yutong продаются в более чем 40 странах мира, включая Италию, Францию, Великобританию, Испанию и Катар.

Более того, CATL обещает на 50 % снизить цену на фирменные LFP-аккумуляторы к лету текущего года. Это станет мощнейшим стимулом перейти на электромобили ещё большему числу граждан и организаций. В конечном итоге всё определяет цена вопроса, а цены на аккумуляторы в электромобилях всё ещё определяют стоимость электротранспорта.

Литиевые аккумуляторы подвержены возгоранию в случае неисправности, в процессе эксплуатации, а также при физическом повреждении. Это имеет массу негативных последствий при авариях электромобилей и вдвойне опасней в случае падения электролёта. Поэтому требования к устойчивости аккумуляторных блоков аэротакси наиболее жёсткие. В целях подготовки к сертификации FAA компания Archer Aviation сбросила три аккумулятора с высоты и убедилась в их надёжности.

Источник изображения: Archer Aviation

Четырёхместные пилотируемые аэротакси Midnight питают фирменные блоки аккумуляторов Archer Olympus. Испытания отдельных аккумуляторных элементов для аэротакси компании стартовали в 2021 году. В 2022 году компания начала испытывать аккумуляторные блоки в сборе. Каждый из них имеет ёмкость 142 кВт·ч и выдаёт напряжение 800 В. Максимальная выдаваемая блоками мощность достигает 1,3 МВт.

Во время испытания падением с высоты блоки роняли с 15 м. Всего падало три блока с разным уровнем заряда: 0 %, 30 % и 100 %. Каждый из них выдержал удар без признаков повреждения и после этого остался работоспособным.

Компания Archer стремится преобразовать городские поездки, заменив 60–90-мин поездки на автомобиле на 10–20-мин полёты на электрическом аэротакси, которые будут безопасными, экологичными, малошумными и по стоимости не уступят наземному транспорту. Archer Midnight станет первым таким решением, которым также заинтересовались в Пентагоне как средством для проведения спецопераций. Но это уже другая история.

В конце этой недели в календаре Nissan Motor завершится 2023 фискальный год, и компания провела накануне мероприятие, на котором рассказала о новом бизнес-плане до 2030 года. Он подразумевает существенное наращивание объёмов продаж продукции и достаточно активный переход на электротягу. К концу весны 2030 года Nissan рассчитывает добиться равенства себестоимости электромобиля и машины с ДВС.

Источник изображения: Nissan Motor

Надо сказать, что подобный прогноз кажется довольно консервативным на фоне заявлений некоторых сторонних аналитиков, которые предрекают достижение подобной переломной точки значительно ранее, но Nissan Motor обладает достаточным опытом в массовом производстве электромобилей, чтобы к мнению этой компании можно было прислушиваться. По крайней мере, до экспансии продукции Tesla на протяжении нескольких лет самым распространённым электромобилем в мире оставался именно Nissan Leaf.

К слову, японский автопроизводитель надеется выпустить достойную замену этой модели, не считая таковой существующий кроссовер Ariya. За счёт различных мероприятий, включающих самостоятельную разработку и выпуск тяговых аккумуляторов различного химического состава, Nissan планирует снизить себестоимость электромобилей нового поколения на 30 % по сравнению с Ariya. Именно за счёт этого к 2030 году и будет достигнут паритет между электромобилями марки и машинами с ДВС на уровне себестоимости.

В целом в ближайшие три года Nissan собирается вывести на рынок 30 новых моделей, причём 16 из них будут оснащены тяговыми электродвигателями в той или иной комбинации, а 14 ограничатся использованием только ДВС. К 2026 году компания рассчитывает обновить 60 % ассортимента моделей с ДВС. К тому же моменту Nissan собирается увеличить объёмы продаж автомобилей на 1 млн штук, а норма операционной прибыли превысит 6 %. С 2027 года процесс разработки электромобилей будет оптимизирован, к 2030 году новые инициативы обеспечат компанию дополнительной выручкой в размере $16,5 млрд. За период с 2024 по 2030 годы Nissan должна представить 34 модели автомобилей с тяговыми электродвигателями. В 2026 году они будут формировать до 40 % продаж продукции Nissan, к 2030 году эта доля достигнет 60 %.

В США компания к 2026 году намеревается обновить 78 % ассортимента моделей, включая машины с фирменной системой гибридного привода e-POWER. В Китае будут представлены восемь новых моделей с тяговыми электродвигателями, четыре из них будут носить марку Nissan, а с 2025 года китайские машины начнут поставляться на экспорт. В Европе к 2026 году будут представлены шесть новых моделей, а доля «чистокровных» электромобилей в локальной линейке Nissan достигнет 40 %. На домашнем рынке Японии к 2026 году не менее 70 % реализуемой продукции этой марки будет использовать тяговые электродвигатели.

Тяговые батареи Nissan будет совершенствовать как в сегменте классического состава NCM (никель, кобальт, марганец), так и в сегменте LFP (фосфат железа), а также твердотельных батарей. Классические аккумуляторы NCM компания хочет научить заряжаться на 50 % быстрее и увеличить плотность хранения заряда в них на те же 50 %. Выпуск недорогих LFP-батарей компания надеется в Японии, что позволит вывести на местный рынок электромобили стоимостью около $11 000. Как и твердотельные аккумуляторы, все эти батареи перспективных типов начнут поставляться в 2027 или 2028 году.

Немецкое коммунальное предприятие Westfalen Weser сообщило о планах построить аккумуляторное хранилище энергии мощностью 120 МВт и ёмкостью 280 МВт·ч. Местом для создания хранилища выбрана бывшая атомная электростанция в Вюргассене в земле Северный Рейн-Вестфалия. Ранее для этих целей использовались в основном бывшие угольные электростанции. Об использование АЭС как площадки для размещения массивов аккумуляторов заявлено впервые.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Бывшие электростанции — угольные, атомные или другие — это практически идеальное место для создания аккумуляторных хранилищ энергии. Для этого есть уже созданная инфраструктура, подведены ЛЭП, имеются все основные лицензии. Уникальным для Германии стало сочетание таких факторов, как массовая остановка и вывод из эксплуатации АЭС в совокупности с развёртыванием электростанций на возобновляемой энергии. И было бы странно не воспользоваться открывающимися возможностями.

Атомная электростанция в Вюргассене мощностью 1912 МВт была остановлена в 1994 году. Её коммерческая эксплуатация стартовала в 1975 году. Реактору было всего 19 лет, когда его заглушили. Он не проработал и половины положенного срока. Топливные сборки и другое радиоактивное оборудование давно демонтированы. Землю под аккумуляторный проект компания Westfalen Weser получила от местных органов самоуправления на этой неделе.

Завершение строительства запланировано на вторую половину 2026 года, а общий объем инвестиций составит около €92 млн ($99,6 млн). «Мы инвестируем в накопление энергии, чтобы обеспечить безопасное и эффективное электроснабжение, поскольку производство энергии из возобновляемых источников продолжает расти», — сказал Юрген Нох (Jürgen Noch), управляющий директор муниципального предприятия.

Согласно представлениям компании, спрос на возобновляемую энергию, а также системы её хранения и распределения будет неуклонно расти. В частности, ожидается, что ёмкость аккумуляторных батарей в регионе Оствестфален-Липпе увеличится более чем в 12 раз и составит около 1 ГВт·ч, поскольку страна продолжает наращивать аккумуляторный парк.

Недавний анализ Института солнечной энергетики Фраунгофера показывает, что установленная база аккумуляторных батарей почти удвоилась в прошлом году, увеличившись с 4,4 ГВт / 6,5 ГВт·ч к концу 2022 года до 7,6 ГВт / 11,2 ГВт·ч к концу 2023 года. Институт заявил, что потребности в хранении энергии в Германии возрастут к 2030 году до более чем 130 ГВт·ч.

Ещё одна крупномасштабная система хранения планируется на площадке бывшей атомной электростанции в немецкой земле Шлезвиг-Гольштейн. PreussenElektra и её материнская компания E.ON намерены в конечном итоге разработать хранилище на 800 МВт / 1600 МВт·ч, что сделает его крупнейшим в Европе хранилищем энергии на аккумуляторных батареях. Заявка на создание хранилища на АЭС в Брокдорфе была подана в 2017 году. Электростанция прекратила работу 31 декабря 2021 года.

Агентство Reuters сообщило об аресте в США гражданина Канады Клауса Пфлюгбейла (Klaus Pflugbeil) при попытке продажи технологий, касающихся производства аккумуляторов, которые принадлежат производителю электромобилей Tesla. Бизнесмены из Лонг-Айленда, с которыми Пфлюгбейл заключил сделку, оказались агентами под прикрытием правоохранительных органов США.

Источник изображения: Tesla/Electrek.co

В заявлении бруклинской прокуратуры название Tesla не фигурирует — вместо этого сообщается о «компании–жертве», но все обстоятельства дела говорят о том, что была пресечена попытка продажи коммерческих секретов Tesla.

Как сообщили в прокуратуре, Клаус Пфлюгбейл, который ныне проживает в Китае, вместе с бизнес-партнёром Илонгом Шао (Yilong Shao) построили бизнес, используя коммерческие секреты, принадлежащие «ведущей американской компании по производству электромобилей». Прокуроры не назвали имя американской компании, но сообщили, что в 2019 году она приобрела канадского производителя линий по сборке аккумуляторов, что соответствует описанию сделки по поглощению Tesla канадской компании Hibar.

Оба ответчика по иску работали в Hibar, а после её приобретения Tesla они основали собственную компанию по производству и продаже систем, основанных на технологиях, которые принадлежат Tesla. Шао тоже предъявлено обвинение в сговоре с целью продажи коммерческих секретов, но он пока находится на свободе.

Злоумышленники пытались продать коммерческие секреты, касающиеся разработанной Hibar технологии, позволяющей запускать линии по производству аккумуляторов на высокой скорости, без пауз, что обеспечивает увеличение объёма выпуска в 5–10 раз. В случае признания виновным Пфлюгбейлу грозит до 10 лет тюремного заключения.

Кремний при производстве анодов тяговых батарей использовать дешевле, чем графит, но первый из материалов из-за своей склонности к линейному расширению при зарядке аккумулятора создаёт риск его разрушения в ходе эксплуатации. Калифорнийский стартап Coreshell предлагает решить проблему за счёт использования кремния металлургического класса, обеспечив рост ёмкости LFP-аккумуляторов без увеличения их стоимости.

Источник изображения: Unsplash, Priscilla Du Preez

Как отмечает TechCrunch, специалистам Coreshell пару лет назад удалось разработать покрытие для кремниевых анодов, которое сдерживает линейное расширение структур кремния при зарядке аккумуляторов, продлевая тем самым срок службы анодов. В сочетании с традиционным катодом на основе лития и фосфата железа (LFP) такие аноды позволяют создавать недорогие аккумуляторы с приемлемой плотностью хранения заряда, производство которых меньше зависит от минералов китайского происхождения. Для развития американской электромобильной промышленности это тоже весьма важный фактор, поскольку правительственная программа субсидирования продаж электромобилей отдаёт предпочтение транспортным средствам, чьи тяговые батареи используют меньше материалов из Китая.

Coreshell уже договорилась о поставке кремния металлургического класса с компанией Ferroglobe. Этот материал не так дорог, как кремний высокой степени очистки, а в удельном выражении для производства одной тяговой батареи его требуется меньше, чем графита для аккумулятора сопоставимой ёмкости. Всё это позволяет рассчитывать на снижение зависимости автомобильной промышленности США от импорта материалов из Китая, который контролирует три четверти мирового рынка графита.

Со следующего года Coreshell начнёт снабжать своими анодами производителей аккумуляторной мототехники, но со временем рассчитывает выйти и на рынок тяговых батарей для электромобилей, по крайней мере, к концу десятилетия. Первые образцы продукции Coreshell будут направлены клиентам в 2025 году.

Большинство производителей аккумуляторов и электромобилей ищут способы ускорения процесса зарядки тяговых батарей за счёт экспериментов с их химическим составом, но британские разработчики из Breathe Battery Technologies уверяют, что есть и иной путь — одним лишь контролем алгоритмов можно сократить время зарядки на величину от 15 до 30 %.

Источник изображения: Volvo Cars

Компания Volvo Cars, выпускающая легковые электромобили и гибриды под крылом китайской Geely, вложила некоторую сумму в этот британский стартап, который родился в недрах Имперского колледжа Лондона, как сообщает ресурс Ars Technica. Соглашение между партнёрами не является исключительным, и это значит, что вслед за Volvo данную технологию управления процессом заряда аккумуляторов смогут использовать любые компании, просто шведский автопроизводитель окажется первым из них.

Поставщики современных аккумуляторных батарей обычно прописывают оптимальные для них условия зарядки раз и навсегда, следуя определённому шаблону, который просто не может учитывать всех тонкостей состояния конкретной батареи или условий её зарядки и эксплуатации. Британский стартап предлагает использовать обратную связь от встроенных в батарею датчиков, чтобы с помощью встраиваемых процессоров и программных алгоритмов предлагать тот режим зарядки, который оптимален для каждого конкретного экземпляра тяговой батареи. Только за счёт этого время восполнения заряда можно сократить на 15–30 %, как утверждают разработчики.

Со стороны Volvo внедрение этой технологии не потребует дополнительных усилий по совершенствованию аппаратной базы электромобилей — всё будет работать на имеющихся компонентах, достаточно лишь внедрить соответствующие программные алгоритмы. Теоретически, такой подход позволяет улучшить условия зарядки аккумуляторов ноутбуков и всевозможных устройств, поэтому технология Breathe Battery Technologies наверняка получит достойное распространение в разных сегментах рынка. Volvo пока не уточняет, какие модели её электромобилей и когда возьмут на вооружение это ноу-хау.

Финский стартап Polar Night Energy объединился с местной компанией централизованного теплоснабжения для строительства на юге Финляндии системы хранения тепловой энергии промышленного масштаба. В системе на основе песка в качестве накопителя будет использоваться мыльный камень — побочный продукт производителя каминов и печей отопления.

Демонстратор мощностью 100 кВт ёмкостью 8 МВт·ч. Источник изображения: Polar Night Energy

Ранее компания Polar Night Energy уже создала и запустила подобную тепловую установку мощностью 100 кВт и ёмкостью 8 МВт·ч тепловой энергии, так что опыт у неё есть и рабочие технологии тоже. Прошлый демонстратор представлял собой вертикальное хранилище тепла высотой 7 м и диаметром 4 м на основе обычного, только очищенного от грязи песка. Новая установка будет высотой 13 м и шириной 15 м. На пике она будет отдавать 1 МВт тепловой мощности и хранить до 100 МВт·ч тепловой энергии.

Есть и другие отличия по проектам. Демонстратор накапливал излишки тепловой энергии из системы отопления и от работы серверов. Теплообменник был погружён в песок в центре ёмкости, и других источников тепла не было. В новом проекте теплоёмкий накопитель будет нагреваться излишками электроэнергии от солнечной или ветровой электростанции. Запасённой тепловой энергии должно хватить на нужды общины Порнайнен на юге Финляндии на месяц летом и на неделю зимой, обслуживая, тем самым, около 5 тыс. человек населения.

Вместо песка решено использовать чуть более теплоёмкое решение — измельчённые отходы местного производителя облицовки из такого теплоёмкого материала, как талькохлорит или мыльный камень. На реализацию проекта отводится 13 месяцев. Переход на «песчаное отопление» позволит на 70 % снизить выбросы парниковых газов в общине, связанных с отоплением.

До полудня 9 марта ожидается вход в атмосферу Земли 2630-килограммового блока EP9 (Exposed Pallet 9) отработанных аккумуляторов, сброшенного с МКС в марте 2021 года. На тот момент это был самый массивный объект, выброшенный со станции. Данный способ утилизации отработанного оборудования является обычной практикой — такие объекты чаще всего благополучно сгорают в атмосфере.

Источник изображения: twitter.com/planet4589

В преддверии этого события немецкое Федеральное управление по защите населения и помощи при стихийных бедствиях опубликовало заявление: «Ожидается, что между полуднем 8 марта и полуднем 9 марта войдёт в атмосферу Земли и, возможно, распадётся крупный космический объект. Объект представляет собой аккумуляторные батареи с Международной космической станции (МКС). Возможны световые явления или ощущение звукового удара». Вероятность падения обломков объекта на территории Германии в ведомстве оценили как очень низкую.

Источник изображения: twitter.com/Marco_Langbroek

Астроном Джонатан Макдауэлл (Jonathan McDowell) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики уточнил, что вход блока аккумуляторов в атмосферу ожидается между 12:30 по Гринвичу (15:30 мск) 8 марта и 8:30 по Гринвичу (11:30 мск) 9 марта. Специалист по слежению за спутниками Марко Лангбрук (Marco Langbroek) сообщил, что ему удалось снять пролёт объекта над Нидерландами.

EP9 доставил на МКС 20 мая 2020 года японский корабль HTV-9. Он содержал шесть сменных блоков литийионных аккумуляторов, которые во время выхода в открытый космос были установлены вместо никель-водородных батарей.

Автопроизводители и поставщики тяговых аккумуляторов активно занимаются разработкой батарей нового типа с твердотельным электролитом, которые призваны увеличить плотность хранения энергии и тем самым либо снизить массу транспортного средства, либо увеличить дальность хода без подзарядки. Samsung утверждает, что в 2027 году сможет начать массовый выпуск твердотельных аккумуляторов, которые увеличивают объёмную плотность хранения заряда на 40 %.

Источник изображения: Samsung SDI

Если быть точнее, как сообщает Nikkei Asian Review, представители Samsung SDI на выставке InterBattery в Южной Корее сообщили, что разрабатываемые ими тяговые твердотельные аккумуляторы смогут предложить плотность хранения заряда 900 Вт‧ч/л, а это является улучшением на 40 % по сравнению с имеющимися технологиями. Помимо увеличения плотности хранения заряда и снижения массы, аккумуляторы с твердотельным электролитом позволяют повысить безопасность с точки зрения угрозы возгорания, а также ускорить сам процесс восполнения заряда.

В прошлом году Samsung SDI уже запустила пилотную производственную линию в Сувоне недалеко от южнокорейской столицы, а сейчас занимается совершенствованием технологии массового производства аккумуляторов с твердотельным электролитом с целью повышения уровня выхода годной продукции. В прошлом году Samsung SDI также учредила команду специалистов по продвижению твердотельных батарей на рынок, и начала готовить крупных клиентов типа BMW к возможности их использования в будущем. В текущем году начались поставки образцов твердотельных аккумуляторов Samsung SDI ведущим автопроизводителям мира. Производственные планы по выпуску таких аккумуляторов будут формироваться на основе оценки уровня спроса.

Hyundai Motor тоже собирается начать производить твердотельные аккумуляторы с 2027 года, а Toyota к 2027–2028 годам рассчитывает начать продажи серийных электромобилей с твердотельными аккумуляторами. Компания располагает более чем 1000 патентами в области разработки твердотельных батарей. Европейские автопроизводители пытаются финансировать профильные разработки через разного рода стартапы. Китайские автопроизводители BYD, CATL и Nio тоже разрабатывают тяговые аккумуляторы твердотельного типа. Nissan и Honda собирается выпускать твердотельные аккумуляторы собственными силами.

Samsung SDI использует твердотельные электролиты сульфидного типа. Сами аккумуляторные ячейки имеют безанодную конфигурацию, обеспечивая более высокие характеристики по сравнению с батареями, использующими литиевый анод.

Группа учёных во главе с командой из Китайского университета Чжэцзян разработала электролит, обещающий значительно улучшить эксплуатацию литиевых аккумуляторов в сильные морозы и жару. Для такого универсального электролита он должен обладать рядом несовместимых свойств, обеспечивая высокую ионную проводимость как в жару, так и в холод. Если верить новой научной работе, учёные смогли изобрести универсальную формулу и готовы её продвигать.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Не секрет, что электромобили всё ещё пугают многих автолюбителей как длительным временем заряда аккумуляторов, так и неуверенностью в стабильной работе тяговых аккумуляторов в неидеальных погодных условиях — в жару и холода. Предложенный китайскими учёными электролит обещает без проблем работать в режимах заряда и разряда даже при охлаждении до -70 °C, сохраняя характеристики также при нагреве до 50 °C. Если подобные аккумуляторы начнут появляться в электромобилях, то вера в электротранспорт определённо окрепнет.

Основной секрет новой технологии заключается в подборе растворителя на основе молекул как можно меньшего размера. В частности, исследователи провели серию экспериментов с растворителем под названием фторацетонитрил (FAN), который, по их словам, позволяет литийионным батареям одновременно достигать высокой плотности энергии, быстрой зарядки и широкого диапазона рабочих температур.

Как пишут исследователи в аннотации к научной работе, литийионные аккумуляторы для электромобилей и авиации требуют высокой плотности энергии, быстрой зарядки и широкого диапазона рабочих температур, что практически невозможно, поскольку это означает, что электролиты одновременно будут обладать высокой ионной проводимостью, низкой энергией сольватации и низкой температурой плавления с образованием анионной неорганической промежуточной фазы. В работе приводятся рекомендации по разработке таких электролитов с использованием растворителей с молекулами небольшого размера с низкой энергией сольватации. О практическом внедрении разработки ничего не известно.