Състезанието за революция в науката за електрическите превозни средства (EV) набира все по-голяма скорост.

Често представяни като „Свещеният граал“ на устойчивото шофиране, твърдотелните батерии отдавна са заседнали между теорията и обещанието за комерсиализация в следващите пет до десет години. Поредица от съобщения на големите автомобилни производители и разработчиците на батерии обаче подновява оптимизма на това поле.

Смята се, че твърдотелните батерии предлагат значително по-висока енергийна плътност от конвенционалните литиево-йонни батерии, което подхранва очакванията, че те биха могли да направят възможно следващото поколение EV.

Британската изследователска компания Rho Motion вижда като един от потенциалните катализатори за подновяването на инерцията в индустрията пускането на пазара на първите електромобили с полутвърдотелни батерии, базирани на оксид, от китайските Nio и IM Motors през втората половина на миналата година. Оттогава насам дълъг списък от ключови играчи удвоиха сроковете за серийното производство на твърдотелни батерии, като то се очаква да започне преди края на десетилетието, пише CNBC.

Някои от автомобилните гиганти, които се борят за лидерска позиция в тази надпревара, са германските Volkswagen и Mercedes-Benz Group, производителят на Jeep и Chrysler - Stellantis, китайската BYD и японските Nissan и Toyota.

„Много от участниците, които обявиха напредък в тази област, имат за цел да започнат търговско производство през 2027/28 г., като в много случаи първоначално ще се произвеждат полутвърдотелни, а не изцяло твърдотелни батерии“, коментира пред CNBC Иола Хюз, ръководител на отдела за проучвания в Rho Motion. „Полутвърдотелните батерии предлагат подобрена енергийна плътност и безопасност в сравнение с конвенционалните литиево-йонни клетки и са по-лесни за производство, което ги прави практичен мост към твърдотелната технология. Въпреки това, добавя тя, те не достигат пълния потенциал на истинските твърдотелни батерии по отношение на енергийна плътност, компактност и дългосрочна мащабируемост“.

Твърдотелни vs. литиево-йонни батерии: Накъде гледат автомобилните гиганти

Какво представляват твърдотелните батерии?

Твърдотелните батерии съдържат твърд електролит, изработен от материали като керамика, за разлика от конвенционалните литиево-йонни батерии, които съдържат течен електролит. Застъпниците на тази технология твърдят, че тя предлага по-безопасни, по-евтини и по-мощни батерии за електромобили, като същевременно потенциално осигурява по-бързо зареждане.

Твърдотелните батерии могат също така да позволят на западните производители да локализират производството си, като по този начин се откъснат от доминиращите вериги за доставки на Китай.

Междувременно критиците обикновено посочват относително високите производствени разходи, набъбването на батерията по време на зареждане и влошаването на състоянието на клетките след продължително такова.

Някои автомобилни производители предпочитат разработването на полутвърди батерии пред твърдите. Тези клетки използват хибриден дизайн от твърд и течен електролит.

Кой печели надпреварата?

BYD и CATL, които вече имат опит в производството на клетки в голям мащаб, се смята, че имат по-добри шансове да доставят твърдотелни батерии в търговски количества в сравнение с някои от конкурентите си, казва Хюз от Rho Motion. По думите му сред западните автомобилни производители играчи като BMW и Mercedes вероятно са сред фаворитите в надпреварата за внедряване на технологията.

„Те не само инвестират сериозно в научноизследователска и развойна дейност и тестване на прототипи, но и диверсифицират риска си чрез множество партньорства. Stellantis, например, си сътрудничи с Factorial Energy, която работи върху полутвърдотелни клетки, така че първите им предложения вероятно ще бъдат хибридни технологии, а не изцяло твърдотелни“, казва Хюз.

Nissan, от своя страна, заяви, че продължава да работи по плана си да пусне на пазара твърдотелни батерии до 2028 г.

Защо Норвегия води в използването на EV

„Продължаваме да работим по въпроса и се придържаме към плана. Въпросът е дали пазарът ще бъде готов за това и в кой момент да се инвестира сериозно в внедряването на този вид технология. Това е нещо, което наблюдаваме много внимателно“, посочва пред CNBC изпълнителният директор на Nissan Иван Еспиноса. „Не е добре да се ангажирате прекалено с инвестиции, когато пазарът не е готов да приеме новия обем, от който може да се нуждаете, за да имате здрав бизнес. Така че, от технологична гледна точка, ние продължаваме да работим и сме на прав път, но вероятно трябва да обмислим много внимателно подходящия момент, в който да започнем масивно внедряване на тази технология“.

Сизифовско предизвикателство

За някои преобладаващият ентусиазъм около комерсиализацията на твърдотелните батерии в електромобилите е затихнал.

„Негативните настроения се засилиха, след като западни лидери като подкрепяната от VW Quantumscape забавиха предлагането на продуктите си и промениха графиците си поради продължаващи технологични проблеми, така че индустрията се сблъсква с все по-сизифовски предизвикателства, въпреки че напредъкът продължава“, казва Конър Уотс, анализатор на суровини за батерии в Fastmarkets.

Произхождащо от гръцката митология, така нареченото „сизифовско“ начинание се отнася до безкрайна и безсмислена задача. Освен това, казва Уотс, подобренията в съществуващите технологии са отслабили още повече интереса към продължаващото разработване на твърдотелни батерии.

CATL, например, обяви през април, че е разработила литиево-йонна фосфатна (LFP) батерия, способна да добави 520 км пробег само с пет минути зареждане. Това сензационно съобщение дойде само месец, след като BYD изненада индустрията, представяйки своя собствена супербърза система за зареждане.

И двете открития се считат за решение на основния проблем, свързан с пробега – страхът, че батерията на електромобила ще се изтощи по пътя, което е основна пречка за преминаването на потребителите към този тип задвижване.

„Високата цена на твърдотелните батерии става все по-трудна за приемане, когато съществуващите технологии започват да предлагат все по-подобни спецификации“, казва Уотс. „Ако обещанията на твърдотелните батерии не се подобрят, докато съществуващите технологии наваксват, предложението за стойност и инвестиционният случай значително отслабват“.