Xiaomi официально представила внешний аккумулятор Power Bank 25000, который отличается высокими ёмкостью и мощностью, прозрачным корпусом и встроенным дисплеем для вывода информации о состоянии устройства.

Источник изображения: ithome.com

Ёмкость Xiaomi Power Bank 25000 составляет 90,8 Вт·ч, что позволяет брать его с собой в авиаперелёты. Внешнего аккумулятора хватит на 3,88 зарядки Xiaomi 14 Pro, 4,91 зарядки iPhone 15 или 0,69 зарядки MacBook Pro. Суммарная выходная мощность Power Bank 25000 равна 212 Вт, но у каждого порта в отдельности этот показатель скромнее.

Основной разъем USB Type-C может отдать до 140 Вт, второй — до 45 Вт, а USB Type-A поддерживает до 120 Вт. Можно заряжать три устройства одновременно, но в этом случае показатели составят до 65, 27 и 120 Вт соответственно. Xiaomi Power Bank 25000 располагает интеллектуальным механизмом распределения мощности, утверждает производитель.

Источник изображения: notebookcheck.net

На борту внешнего аккумулятора имеется также цифровой дисплей — он в реальном времени показывает информацию о зарядке, оставшийся заряд батареи, активный протокол быстрой зарядки и многое другое. Из протоколов зарядки поддерживаются PPS, USB PD 3.1, QC 3.0, Samsung AFC, Apple 2,4 А, Huawei FCP и DCP 1, 5 А. Присутствуют и несколько функций защиты — они обеспечивают безопасный и стабильный заряд. Пока Xiaomi Power Bank 25000 продаётся только в Китае по цене ¥549 ($79).

Apple iPhone 16 Pro Max показал рекордное время автономной работы в практических испытаниях. Оптимизация iOS 18 значительно улучшила длительность работы от батареи как новых, так и предыдущих моделей iPhone.

Источник изображения: Apple

Согласно тестированию ресурса Geekerwan, iPhone 16 Pro Max достиг впечатляющих 10 часов 23 минут автономной работы при интенсивной нагрузке, что может сделать его лидером среди флагманских смартфонов 2024 года. iPhone 16 Pro показал результат в 8 часов 28 минут. Для сравнения, Android-смартфон Vivo X100s продемонстрировал всего 9 часов 34 минуты работы без подзарядки.

Комплексное тестирование включало ряд типичных сценариев использования: веб-сёрфинг, голосовые и видеозвонки, игру в Genshin Impact и обмен сообщениями через WeChat. Такой подход обеспечивает реалистичную оценку энергопотребления устройств в различных режимах эксплуатации, что критически важно для пользователей при выборе смартфона в этом году.

Оптимизация iOS 18 существенно повлияла на производительность iPhone 15 Pro и Pro Max. Время работы iPhone 15 Pro Max увеличилось с 7 часов 56 минут до 9 часов 2 минут, а iPhone 15 Pro — с 6 часов 22 минут до 6 часов 55 минут. Этот прирост может стать весомым аргументом для владельцев старых моделей смартфонов, что обновлять устройства вовсе не обязательно, что, вероятно, и объясняет низкие предзаказы на новую линейку.

Важно отметить, что проведённые тесты не учитывали влияние Apple Intelligence на длительность автономной работы iPhone без подзарядки. Эта ИИ-функция может существенно повлиять на энергопотребление смартфонов Apple и, возможно, ухудшить результаты тестирования автономности их работы. Так как Apple Intelligence предполагает выполнение сложных вычислительных задач непосредственно на устройстве, это может увеличить нагрузку на процессор, а следовательно, повысить расход электричества.

То или иное использование энергии ядерного распада для длительного получения электрической энергии — не новость. Новостью станет эффективное преобразование радиации в электричество, что особенно важно в свете ураганного распространения подключённых к интернету микродатчиков. На этот раз удивили китайские учёные. Они представили фотоэлектрическую ядерную батарейку, которая оказалась в 8000 раз эффективнее предыдущих разработок.

Источник изображения: Kai Li

Энергия радиоактивного распада может превращаться в электричество напрямую с помощью ряда полупроводников, производить нагрев и выводить электричество с помощью термоэлементов, а также способна возбуждать фотоны, с помощью которых можно вырабатывать электричество с фотоэлементов. Китайские исследователи из Университета Сучжоу воспользовались последним способом, развив идею от светящихся циферблатов часов до улавливания фотонов от подобных материалов миниатюрными фотопанелями.

Учёные создали полимерный кристалл и поместили в него немного америция. После этого рукотворный кристалл стал светиться призрачным зелёным светом. Такое свечение будет продолжаться десятилетиями, что делает источник питания на его основе условно вечным для практического использования. Учёные разместили поверх светящегося кристалла тонкоплёночный фотоэлемент и запаковали всё в кварцевое стекло для предотвращения утечек радиации вовне.

КПД такой ядерной батарейки составил скромные 0,889 %, но исследователи утверждают, что это значение в 8000 раз больше, чем у предыдущих аналогичных разработок. Сотни часов тестирования элемента показали, что он стабильно выдавал 139 мкВт на 1 кюри (единицу радиоактивности). Из таких элементов может получиться очень и очень долговечная ядерная батарейка для решения широкого спектра задач на Земле и в космосе.

Apple, как правило, не указывает в спецификациях смартфонов iPhone ёмкость их аккумуляторов, поэтому обычно приходится полагаться на другие источники — публикации сертифицирующих органов или сайтов, занимающихся разборкой устройств. В случае с недавно анонсированными смартфонами iPhone 16 эти данные стали известны благодаря бразильскому регулятору ANATEL.

Источник изображения: apple.com

Как сообщает ресурс GSMArena со ссылкой на информацию Агентства связи Бразилии (ANATEL), смартфон iPhone 16 получил аккумулятор ёмкостью 3561 мА·ч, что на 6,3 % больше, чем у его предшественника. У смартфона iPhone 16 Plus аккумулятор ёмкостью 4674 мА·ч, что на 6,6 % больше, чем у iPhone 15 Plus. iPhone 16 Pro получил аккумулятор ёмкостью 3582 мА·ч, что на 9,4 % больше, чем у iPhone 15 Pro, а iPhone 16 Pro Max оснащён аккумулятором ёмкостью 4685 мА·ч, что на 5,5 % больше, чем у iPhone 15 Pro Max.

Таким образом, больше всего ёмкость батареи увеличилась у iPhone 16 Pro — на 9,4 %. Несмотря на небольшое различие в прибавке ёмкости, модели новой серии отличаются продолжительной автономной работой благодаря используемым чипам A18 и A18 Pro и улучшениям в конструкции батареи. Также выросла долговечность по сравнению с предшественниками, как iPhone 16 Pro, так и Pro Max.

Все модели семейства iPhone 16 поддерживают более быструю зарядку MagSafe мощностью 25 Вт. Для этого потребуется приобрести новое зарядное устройство MagSafe от Apple, а также подключить его к адаптеру питания мощностью 30 Вт. Новые смартфоны также могут заряжаться с мощностью до 45 Вт через порт USB-C.

Первоначальный «мастер-план», с которым глава Tesla Илон Маск (Elon Musk) выступил несколько лет назад, подразумевал активное наращивание объёмов выпуска литийионных аккумуляторов типоразмера 4680. Поскольку регулярно возникают слухи о проблемах с масштабированием их производства, на прошлой неделе Tesla сообщила, что недавно выпустила 100-миллионную ячейку такого типа.

Источник изображения: Tesla, X

На фото, иллюстрирующее данное заявление, компания Tesla в социальной сети X изобразила человекоподобного робота Optimus, держащего в руке «юбилейную» 100-миллионную аккумуляторную ячейку типоразмера 4680. По данным знакомых с ситуацией на предприятии Tesla в Техасе источников, подобные роботы хоть и задействованы на простейших операциях при производстве аккумуляторных ячеек такого типа, особого вклада в их выпуск пока не делают.

Ста миллионов аккумуляторных ячеек хватит для выпуска примерно 100 тысяч электромобилей. Если учесть, что только по итогам текущего года Tesla рассчитывает выпустить 1,8 млн машин, пропорция оснащаемых ячейками типа 4680 электромобилей невелика. Помимо американской версии кроссовера Model Y, такими элементами комплектуются электрические пикапы Cybertruck. Объёмы их выпуска даже в планах Tesla не превысят 250 000 штук в год, поэтому имеющихся возможностей компании по выпуску ячеек типа 4680 с лихвой хватает для производства пикапов. В дальнейшем на элементы 4680 могли бы перейти электрические грузовики Tesla Semi, но пока они используют более традиционные для продукции марки ячейки типоразмера 2170.

Самый прочный в мире аккумулятор, разработанный учёными Технического университета Чалмерса (CTH) в Швеции, может увеличить запас хода электромобилей на 70 % и открыть путь к созданию мобильных устройств тоньше банковской карты. Уникальность технологии заключается в использовании углеродного волокна в качестве электродов, что позволяет исключить металлы, такие как мeдь и алюминий, увеличивающие массу. Это может стать решающим фактором в преодолении ключевого барьера на пути к масштабной электрификации транспорта — ограниченного запаса хода.

Источник изображения: Henrik Sandsjö / Chalmers University of Technology

Несмотря на растущую популярность электромобилей, переход на полностью электрифицированный транспорт, свободный от ископаемого топлива, остаётся задачей с множеством неизвестных. Особенно остро эта проблема стоит в сфере дальних перевозок, осуществляемых морским и воздушным транспортом, требующим энергоёмкого, но лёгкого топлива, способного обеспечить нужный запас энергии. Традиционные аккумуляторы, хотя и экологичнее, но значительно уступают ископаемому топливу по энергоёмкости и весу.

Структурные аккумуляторы предлагают элегантное решение этой многогранной проблемы благодаря способности выполнять несущую функцию в конструкции устройства, превращаясь из «мёртвого груза» в функциональный элемент. Для транспортных средств это означает не только снижение общего веса, но и уменьшение энергопотребления, что напрямую влияет на увеличение запаса хода.

Исследовательская группа под руководством Лейфа Аспа (Leif Asp), профессора материаловедения и вычислительной механики в CTH, подтвердила, что углеродные волокна могут накапливать электрическую энергию и использоваться в качестве электродов в литийионных батареях. К 2021 году группа учёных повысила прочность и электрическую ёмкость батареи до плотности энергии 24 Вт·ч/кг, которая в новых отчётах была увеличена до 30 Вт·ч/кг.

Хотя эти значения всё ещё уступают стандартным литийионным аккумуляторам, важно отметить, что структурные аккумуляторы не обязательно должны достигать таких же высоких показателей ёмкости, чтобы быть эффективными. Их главное преимущество заключается в многофункциональности и способности интегрироваться в конструкцию устройства, что позволяет достичь значительного снижения общего веса и повышения энергоэффективности. «Наши расчёты показывают, что электромобили могли бы проезжать до 70 % больше, чем сегодня, если бы они были оснащены конкурентоспособными структурными аккумуляторами», — говорится в заявлении Аспа.

Структурный аккумулятор, разработанный в CTH, изготовлен из композитного материала и использует углеродные волокна для положительного и отрицательного электродов. В предыдущих версиях батареи сердцевина положительного электрода была сделана из алюминиевой фольги. В новой версии исследователи применили инновационный подход и покрыли углеродные волокна литий-железо-фосфатом (LFP), что позволило значительно повысить эффективность и прочность батареи. Углеродное волокно в данной конструкции служит не только электродом, но и армирующим элементом, коллектором тока и основой для накопления лития на катоде, одновременно выступая в роли электрического коллектора и активного материала в аноде. Это позволяет создавать аккумулятор без использования традиционных материалов, таких как мeдь или алюминий.

Исследователям также удалось повысить жёсткость аккумулятора, что позволяет ему выдерживать нагрузки, сопоставимые с алюминием, но при значительно меньшем весе. «Можно представить, что мобильные телефоны толщиной с кредитную карту или ноутбуки, весящие вдвое меньше нынешних, появятся совсем скоро. Потребуются крупные инвестиции, чтобы удовлетворить сложные энергетические потребности транспортной отрасли, но именно в этой сфере данная технология может произвести наиболее значительный эффект», — заявил Асп.

Инновационный аспект разработки состоит ещё и в том, что ионы лития в аккумуляторе перемещаются через полутвёрдый электролит, что существенно снижает риск возгорания — это критически важное преимущество с точки зрения безопасности, особенно в транспортных средствах. Однако на данный момент аккумулятор не может обеспечивать высокую мощность, и это направление стало одним из приоритетных для команды учёных.

Конкуренция на рынке тяговых батарей для электромобилей вынуждает производителей не только изобретать новые варианты химического состава аккумуляторных ячеек, но и менять саму технологию производства. Tesla уже давно работает над «сухой» технологией покрытия электродов, но к 2028 году LG Energy Solution надеется внедрить её применение в массовом производстве батарей.

Источник изображения: LG Energy Solution

Помимо Tesla, над совершенствованием технологии покрытия электродов работает и Samsung, так что конкуренция в этой сфере возникает весьма острая. Так называемый «мокрый» способ покрытия электродов является более энергозатратным, а также причиняет окружающей среде больше вреда, поэтому за счёт перехода к «сухому» производители рассчитывают снизить затраты на выпуск аккумуляторных ячеек на величину от 17 до 30 %, как поясняет Bloomberg со ссылкой на представителей LG Energy Solution.

Занявший пост технического директора LG Energy Solution в декабре прошлого года Ким Чжэ Ён (Kim Je-Young) в интервью Bloomberg подчеркнул, что среди конкурентов именно эта компания дальше всех продвинулась в коммерциализации технологии сухого покрытия электродов, поскольку разработки в этой сфере начала ещё десять лет назад. Пилотная линия по изготовлению электродов по новой технологии будет запущена LG в четвёртом квартале этого года, а полномасштабное производство должно быть освоено в 2028 году, как считает технический директор компании.

Tesla получила доступ к подобной технологии в 2019 году после приобретения компании Maxwell Technologies. Попытки внедрить её при производстве аккумуляторных ячеек типоразмера 4680 на предприятии в Техасе к особому успеху не привели. По данным Reuters, американский производитель смог внедрить «сухой» метод покрытия только при выпуске анодов, а катоды приходится выпускать по прежней технологии. Химический состав катодов пока не позволяет применить новый метод их покрытия.

«Мокрая» технология предусматривает нанесение химических реагентов в жидком виде на электроды, которые затем высушиваются в печи длиной почти 100 метров при температуре 200 градусов Цельсия. Энергозатраты при изготовлении электродов этим методом достаточно велики, а ещё приходится иметь дело с не самыми безопасными химикатами.

Сухой метод производства электродов не требует использования специальных печей и позволяет более гибко распоряжаться пространством в производственных помещениях. Восстанавливать отработанные химикаты тоже не требуется, как в случае с «мокрым» методом. Volkswagen, которая пытается внедрить такую технологию силами дочерней компании PowerCo, заявляет о способности снизить энергозатраты на выпуск электродов на 30 %, а потребность в производственных площадях сокращается на 50 %.

LG Energy Solution за счёт прорыва в технологии изготовления электродов надеется укрепить свои рыночные позиции, которые пока вынуждена сдавать китайским конкурентам. Если в прошлом году компания занимала 14,6 % мирового рынка тяговых батарей, то в этом её доля сократилась до 12,6 %. По словам технического директора компании, технология сухого покрытия электродов, разрабатываемая LG Energy Solution, может быть применена для выпуска как катодов, так и анодов.

Помимо Tesla, LG, Samsung и Volkswagen соответствующими изысканиями занимаются Panasonic, CATL, EVE Energy и Svolt Energy Technology. Производители оборудования для выпуска электродов тоже не остаются в стороне. Некоторые из них пытаются усовершенствовать «мокрую» технологию нанесения покрытия на электроды. Прогресс в этой сфере позволит сделать тяговые аккумуляторы более доступными без смены их химического состава.

Компания Nyobolt из Кембриджа разработала компактный и мощный аккумулятор, который способен заряжаться за очень короткий срок. В ходе первой демонстрации инновационный аккумулятор успешно зарядился с 10 до 80 % менее чем за пять минут.

Источник изображения: Nyobolt / bbc.com

По данным издания Interesting Engineering, аккумулятор ёмкостью 35 кВт·ч установил в тесте новый рекорд скорости зарядки, достигнув 80 % всего за 4 минуты и 37 секунд. Таким образом запас хода неназванного спорткара удалось увеличить на 120 миль (около 193 км). Для сравнения, 80 % заряда обеспечивают электромобилям Tesla запас хода около 200 миль (примерно 321 км), но самые мощные зарядные устройства компании требуют 15-20 минут для достижения такого уровня.

Источник изображения: Nyobolt / bbc.com

Технология Nyobolt основана на использовании запатентованных углеродных и металлооксидных анодных материалов нового поколения, а также инновационной конструкции элементов с низким импедансом. Компания также разработала интегрированную силовую электронику и программное обеспечение для оптимизации процесса зарядки.

Важным преимуществом новой батареи является её долговечность. По данным издания Motor 1, Nyobolt провела более 4000 циклов быстрой зарядки, что эквивалентно примерно 600 000 милям реального использования. При этом батарея сохраняет способность заряжаться до 80 % даже после такого солидного количества циклов.

Источник изображения: Nyobolt / bbc.com

Компания планирует начать производство батарей в небольших масштабах уже в этом году с первоначальным объёмом в 1000 единиц. Далее гибкая производственная модель Nyobolt позволит увеличить выпуск вплоть до двух миллионов аккумуляторов в год.

Эксперты отмечают, что внедрение подобных технологий может значительно ускорить переход на электромобили. По оценкам Министерства энергетики Великобритании, эксплуатация электромобилей обходится на 35-75 % дешевле за милю по сравнению с автомобилями на бензине. Кроме того, полный переход на электротранспорт мог бы сократить общие выбросы углерода в стране почти на 12 %.

Несмотря на впечатляющие результаты, разработчики подчёркивают необходимость дальнейших испытаний новинки в различных условиях эксплуатации, включая неблагоприятные погодные условия, для подтверждения её полной функциональности.

Eatron Technologies и Syntiant совместными усилиями разработали систему управления аккумулятором (BMS — Battery Management System) на базе искусственного интеллекта, благодаря которой ёмкость батареи выросла на 10 %, а его срок службы — на 25 %.

Источник изображения: T Hansen / pixabay.com

Такого результата удалось добиться при помощи мониторинга состояния работоспособности (SoH — State of Health) и состояния заряда (SoC — State of Charge) с гораздо более высокой степенью точности, чем способны обеспечить традиционные блоки BMS. Созданный Syntiant нейропроцессор NDP120 (Neural Decision Processor) в реальном времени анализирует показатели аккумулятора, применяя предиктивную диагностику для выявления проблем на ранней стадии, после чего принимает решения для предотвращения сбоев, оптимизации производительности и повышения безопасности аккумулятора.

NDP120 разработан для быстрой интеграции в существующие блоки BMS, используемые в коммерческой и бытовой электронике. Интегрированная в саму батарею AI BMS на чипе позволяет избежать проблем, связанных с работой ИИ в облачных окружениях. Такой чип сможет оказаться полезным в электромобилях и персональных электрических летательных аппаратах с вертикальными взлётом и посадкой (eVTOL) — он повысит запас хода машины, увеличит срок службы батареи до очередной зарядки и сэкономит потребителю средства. Прогностическая функция также снижает риск отказа аккумулятора в критические моменты, что актуально для малой авиации.

Современные литийионные батареи выдерживают в среднем 500–1000 циклов зарядки до значительной деградации, тогда как AI BMS увеличивает этот показатель до 625–1250 циклов. Eatron демонстрирует систему AI BMS на чипе на выставке The Battery Show Europe 2024, которая сейчас проходит в немецком Штутгарте.

Стартап Sinonus намеревается вывести на рынок многофункциональное углеродное волокно, которое может выступать одновременно элементом конструкции и электродами аккумулятора. Теоретически, в будущем можно будет отказаться от выделенных блоков батарей, накапливая энергию в различных частях самой машины или устройства. Разработчики уверены, их решение способно произвести революцию во всём — от электрических самолётов до ветрогенераторов.

Источник изображений: sinonus.com

К примеру, электромобиль, которому не потребуется огромная батарея, будет легче и сможет обходиться менее мощным двигателем, что даст ещё большую экономию веса — аналогичная выгода предполагается у электрического летательного аппарата с вертикальными взлётом и посадкой (eVTOL).

Впервые об этом проекте около десяти лет назад сообщила компания Volvo — выступавший её партнёром Технологический университет Чалмерса продолжил над ним работу. К настоящему моменту исследователям удалось выделить класс углеволоконных материалов, способных обеспечить оптимальные показатели электропроводности и структурной жёсткости. В 2022 году университет и фирма Chalmers Ventures выделили проект в самостоятельную компанию Sinonus.

В компании пока не дают оценку, когда могут появиться готовые к выходу на рынок продукты. Пока она подтвердила жизнеспособность технологии, заменив батарейки AAA аккумулятором с углеволоконными электродами. Чтобы достичь своих целей, ей придётся масштабировать источники питания, адаптировав их для работы в сегменте интернета вещей — а затем и энергоёмких систем вроде автомобилей и самолётов. Стоит также отметить, что предлагаемые компанией структурные аккумуляторы имеют более скромную удельную ёмкость в сравнении с традиционными батареями. Подробностей о существующих системах в компании не приводят, но известно, что в 2021 году прототип имел плотность энергии 24 Вт·ч/кг — для сравнения, у литийионных батарей этот показатель составляет в среднем 170 Вт·ч/кг.

Но это не убавляет оптимизма в компании Sinonus: проведённое ранее университетскими учёными исследование показало, что структурные углеволоконные аккумуляторы способны увеличить запас хода электромобиля на значение до 70 %. Пониженная плотность энергии, отмечают в компании, компенсируется отсутствием летучих химических веществ и катастрофических последствий в случае возникновения неисправности. Открытым остаётся вопрос о цене на такие элементы питания: литийионные аккумуляторы обходятся дорого, и пока нет гарантии, что углеволоконные структурные батареи окажутся дешевле.

Японская компания TDK на этой неделе сообщила об успехах в разработке материала, который поможет увеличить плотность хранения электроэнергии в элементах питания с твердотельным электролитом в 100 раз по сравнению с имеющимися образцами аккумуляторов той же марки с твердотельным электролитом. Прежде всего, эта разработка позволит продлить сроки работы от батареи разного рода носимой электроники.

Источник изображения: TDK Corporation

Новое поколение батарей с твердотельным электролитом TDK называет CeraCharge, появление нового материала для их создания позволит поднять плотность хранения заряда в сто раз до 1000 Вт·ч/л в объёмном измерении. Заявления о 100-кратном увеличении плотности хранения заряда могут показаться достаточно громкими, и тут действительно дело в выборе базы для сравнения. Во-первых, с момента выхода первых образцов CeraCharge в 2020 году конкурирующие производители аккумуляторов с твердотельным электролитом продвинулись в увеличении плотности хранения заряда до 50 Вт·ч/л, что уже сокращает преимущество TDK до 20-кратного. Во-вторых, перезаряжаемые элементы питания «монетного» типа на основе традиционного жидкого электролита с литием обеспечивают плотность хранения заряда до 400 Вт·ч/л, и в этом случае превосходство TDK сокращается до 2,5 раза.

Беспроводные наушники, слуховые аппараты и умные часы смогут оснащаться более совершенными и долговечными элементами питания, как отмечается в пресс-релизе компании. Применение данной технологии в более крупных устройствах ограничено использованием довольно хрупкой керамики при производстве батарей семейства CeraCharge. По этой причине такие аккумуляторы будут использоваться только в достаточно компактных устройствах.

Добиться прогресса в сфере повышения плотности хранения заряда TDK удалось за счёт использования твердотельного электролита оксидного типа собственной разработки в сочетании с анодом на основе соединений лития. Данный тип твердотельного электролита делает батарею весьма безопасной, что важно для устройств, соприкасающихся с кожей человека. Внедрение таких батарей позволит заменить одноразовые элементы питания монетного типа, поскольку новое поколение источников энергии будет перезаряжаемым. Соответственно, ущерб для окружающей среды от утилизации батареек заметно снизится.

В дальнейшем TDK сосредоточится на разработке технологии производства аккумуляторных батарей с твердотельным электролитом на основе нового материала. Свои компетенции в сфере выпуска электронных компонентов TDK собирается направить на технологии ламинирования слоёв в аккумуляторах нового типа и расширение температурных режимов их работы.

Калифорнийская компания Infinity Power сообщила, что успешно разработала очень мощную и долговечную атомную батарейку, использующую электрохимическое преобразование радиоизотопной энергии. Общая эффективность атомного источника питания превысила 60 %, тогда как КПД всех созданных ранее атомных батареек составлял единицы процентов. Это откроет новую главу в атомных системах питания, уверен разработчик и рассказал о поддержке властей США.

Источник изображения: Infinity Power

«По сравнению с другими радиоизотопными методами преобразования энергии с низким КПД (<10 %), это самый высокий уровень общей эффективности, когда-либо достигнутый, — сказано в пресс-релизе компании. — Это показывает, что предстоящий коммерческий выпуск радиоизотопных источников питания следующего поколения вселяет огромные надежды».

Новый изотопный источник питания разработан при поддержке Министерства энергетики США. Устройство можно масштабировать от нановаттной до киловаттной мощности, обеспечивая питанием широчайший спектр электроники от имплантируемых в тело человека медицинских приборов до снабжения энергией отдалённых баз, включая космические.

Высокая эффективность преобразования распада изотопов в электрическую энергию означает, что радиоактивного материала нужно будет меньше и его выбор не так ограничен, как в случае современных полупроводниковых радиоизотопных источников питания. «Крошечное устройство в виде ячейки «монетка» может обеспечивать десятки милливатт энергии более 100 лет», — утверждает разработчик. Это на два порядка больше энергии, чем в случае представленной в начале 2024 года китайской атомной батарейки такого же масштаба.

«Наши цели — способствовать успешному запуску этого открытия и начать новую главу в истории революционных решений для атомных накопителей энергии», — заявил генеральный директор Infinity Power Чжэ Квон (Jae Kwon).

Учёные представили новую технологию хранения энергии, которая использует недорогие материалы: воду, цемент и технический углерод. Дороги и фундаменты домов теперь смогут стать источником энергии в виде углеродно-цементных суперконденсаторов.

Источник изображения: Simone Hutsch/Unsplash

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Института биологической инженерии Висса Гарвардского университета разработали инновационный способ хранения энергии, используя воду, цемент и технический углерод (сажу), сообщает BBC. Как выяснилось, технология имеет потенциал для решения проблемы хранения возобновляемой энергии и снижения зависимости от природных ресурсов, таких как литий.

Дамиан Стефанюк (Damian Stefaniuk), один из ведущих исследователей проекта, описал момент, когда впервые загорелся светодиод, подключенный к бетонному суперконденсатору, как «чудесный день». Первоначально многие не верили, что это возможно, но последовательное соединение нескольких суперконденсаторов позволило получить напряжение 3 В, достаточное для питания светодиода. Далее исследователи увеличили напряжение до 12 В и даже смогли запитать портативную игровую консоль.

Источник изображения: Damian Stefaniuk

Суперконденсаторы обладают рядом преимуществ перед литийионными аккумуляторами, так как они заряжаются гораздо быстрее и не подвержены снижению ёмкости со временем. Однако, они также быстро разряжаются, что ограничивает их применение в устройствах, требующих стабильной зарядки в течение длительного времени, таких как смартфоны, ноутбуки или электромобили.

Тем не менее, исследователи видят большой потенциал в применении углеродно-цементных суперконденсаторов для хранения избыточной энергии, получаемых возобновляемыми источниками, главным образом на ветряных и солнечных электростанциях. Это позволит снизить нагрузку на электросеть в периоды, когда не дует ветер и не светит Солнце. Среди возможных вариантов применения указываются создание дорог, накапливающих солнечную энергию для беспроводной подзарядки электромобилей, и фундаментов домов, хранящих энергию для питания жилых помещений.

На данный момент, кубический метр бетонного суперконденсатора может хранить около 300 Вт·ч энергии, что достаточно для питания 10-ваттной светодиодной лампы в течение 30 часов. Исследователи планируют построить более объёмные версии оборудования, в том числе суперконденсатор до 45 кубических метров, способный хранить около 10 кВт·ч энергии, что достаточно для питания целого дома в течение дня.

Однако технология ещё не идеальна. Добавление большего количества технического углерода повышает ёмкость суперконденсатора, но одновременно снижает прочность бетона. Кроме того, производство цемента само по себе является источником до 8 % антропогенных выбросов CO₂ в мире. Тем не менее, исследователи работают над оптимизацией состава бетона и рассматривают возможность использования цемента с низким уровнем выбросов, производимого из побочных продуктов сталелитейной и химической промышленности.

Майкл Шорт (Michael Short), руководитель Центра устойчивой инженерии при Университете Тиссайд в Великобритании, считает это исследование многообещающей инновацией, открывающей множество интересных возможностей использования искусственной среды в качестве носителя энергии. Однако, он также отмечает, что часто новые открытия сталкиваются с проблемами при переходе от лабораторных условий к широкому развёртыванию. Дальнейшие исследования и разработки в этой области могут привести к созданию более эффективных и экологически чистых решений для хранения энергии.

Китай, крупнейший в мире производитель и потребитель солнечной энергии, столкнулся с неожиданной проблемой — избытком солнечной электроэнергии, которую его энергосистема не в состоянии полностью использовать и хранить.

Источник изображения: Moritz Kindler/Unsplash

Согласно отчету агентства Reuters, опубликованному на днях, Китай установил настолько много солнечных панелей, что страна просто не в состоянии потребить или сохранить сгенерированную электроэнергию в таком количестве даже с помощью систем хранения.

Источник изображения: Reuters

Эта ситуация заставила китайские власти сократить некоторые субсидии для солнечной отрасли, что привело к замедлению темпов установки новых мощностей. Тем не менее, несмотря на это замедление, Китай по-прежнему опережает все остальные страны по объемам ввода новых мощностей солнечной генерации. Так, по состоянию на март 2024 года, установленные мощности солнечной энергетики Китая достигли 660 ГВт. Для сравнения, в США, которые занимают второе место в мире в этой сфере, на конец 2023 года работало 179 ГВт солнечных станций.

Как отмечает Businessinsider, стремительный рост солнечной энергетики является частью китайской стратегии развития «новых трех отраслей» — ветряной энергетики, солнечной энергетики и электромобилей. Однако теперь Китай столкнулся с тем, что его энергосистема не поспевает за высоким ростом генерации электроэнергии.

Эксперты предупреждают, что избыток производства солнечных панелей в Китае может привести к еще большему затовариванию мирового рынка и падению цен. Так, крупнейший китайский производитель солнечных панелей Longi Green Energy уже объявил о сокращении нескольких тысяч рабочих мест из-за перепроизводства и, соответственно, низких цен.

Чтобы справиться с ситуацией, Китайская ассоциация фотоэлектрической промышленности призывает к консолидации отрасли, ограничению внутренней конкуренции и большему контролю за мощностями. Однако пока неизвестно, будут ли предприняты конкретные шаги правительством для решения этой проблемы и если будут, то когда.

Тем временем, несмотря на внутренние трудности, Китай, вероятно, продолжит наращивать экспорт солнечных панелей. Это, в свою очередь, вызывает обеспокоенность США, ЕС и других стран, которые видят в этом угрозу для своих производителей. Запад призывает Китай сдерживать экспорт.

Компания «Системы автономной энергии» (САЕ), входящая в группу компаний «Итэлма», разработала тяговую батарею для российского электрического кроссовера Evolute i-Joy. Ёмкость новинки составит более 60 кВт·ч, что почти на 10 кВт·ч превышает нынешнюю ёмкость батареи электрокара. Для подтверждения стопроцентной безопасности технологии планируется проведение необходимых полевых тестов, после завершения которых аккумуляторы будут устанавливаться на электромобили Evolute.

Источник изображения: «Системы автономной энергии»

Ожидается, что автономность электрического кроссовера Evolute i-Joy возрастёт на 20 %, что позволит на одной зарядке проехать 480 км по испытательному циклу WLTP. Номинальное напряжение аккумулятора составляет 350 В, максимальный ток разряда в режиме повседневной эксплуатации — 260 А, а ток быстрой зарядки — 200 А.

Аккумулятор содержит обширный ряд компонентов отечественной разработки — от систем термостатирования до блоков управления и телематики. Тяговая батарея создана с учётом российских дорожных и климатических особенностей, не боится перепадов температур и осадков. Специально разработанный теплообменник позволяет эксплуатировать электромобиль при низких температурах вплоть до 40 °C.

В дальнейшем планируется оснастить российскими аккумуляторами и другие модели линейки Evolute, в которую на сегодняшний день входят, помимо i-Joy, седан i-Pro, кроссоверы i-Sky и i-Jet, минивэн i-Van, а также семиместный гибридный кроссовер i-Space. Все автомобили производятся на заводе компании в Липецкой области.

«Впервые на российском рынке электромобилей будет представлена модель с тяговой батареей отечественной разработки. Российский бренд электромобилей Evolute уже приступил к тестированию тяговой батареи, разработанной компанией "Системы автономной энергии", входящей в ГК "Итэлма". Новый аккумулятор предназначен для городского кроссовера Evolute i-Joy», — заявил представитель САЭ.

«Установка батареи российского производства является значительным шагом для стремительно развивающейся индустрии электротранспорта в стране. В сотрудничестве с компанией САЭ мы проведём тщательные лабораторные тесты и приступим к дорожным испытаниям в ближайшее время», — сообщил управляющий партнёр Evolute Андрей Резников.