Замена литиевым АКБ почти готова
Компания Samsung намерена начать массовое серийное производство твердотельных аккумуляторов в самое ближайшее время – на подготовку ей потребуется менее четырех лет. Как пишет Business Korea, Samsung намеревается сконцентрироваться на выпуске батарей нового формата для электромобилей, но, вероятно, замену литиевым АКБ в мобильных устройствах она тоже отправит на конвейер.
Твердотельные аккумуляторы лучше литиевых почти во всем. Они в первую очередь взрывобезопасные, а кому как не Samsung знать, какие последствия для бизнеса могут наступить, если начать массовые продажи самовоспламеняющихся смартфонов. Ее Galaxy Note 7, поставлявшиеся с некачественными АКБ, регулярно воспламенялись, нанося увечья своим владельцам и сжигая их дома и автомобили. По самым скромным подсчетам, этот провал обошелся Samsung в $5,3 млрд, и это еще без учета репутационного урона.
Второе преимущество новых батарей – при одинаковых с литиевыми габаритах они имеют большую емкость, то есть если взять в качестве примера смартфон, то если оснастить его твердотельной АКБ, он сможет проработать дольше. В то же время весят такие аккумуляторы ощутимо меньше, что позволит снизить общую массу мобильного устройства.
Фото: Matt Bango / Stocksnap Разработка Samsung сделает современный мир, переполненный техникой, работающей от аккумуляторов, в разы более безопасным
Все эти преимущества пригодятся и в электромобилях, которые, что видно на многочисленных примерах с продукцией компании Tesla, воспламеняются регулярно. А если загорелся электромобиль, то потушить его очень сложно именно из-за литиевой системы питания. Что до повышения емкости при одновременном снижении массы, то это позволит машинам проехать больший путь на одном заряде.
Хорошее стоит дорого
Как пишет Business Korea, к минусам твердотельных АКБ относится их цена – они дороже литиевых. Насколько именно, издание не уточняет, но до запуска конвейера Samsung остается еще несколько лет – к тому моменту корейский техногигант может придумать способ удешевления этих элементов питания.
Samsung с очень высокой степенью вероятности будет работать в этом направлении, поскольку монополизировать рынок твердотельных батарей ей никто не позволит. Помешать ей в этом собирается компания LG – корейская компания, являющаяся, как и Samsung одним из лидеров на мировом рынке аккумуляторов. Свои твердотельные АКБ LG планирует начать производить к 2030 г.
Китай в этом плане не только не отстает, но и опережает Китай на несколько лет. В этой стране силами небольшого стартапа Qing Tao Energy Development выпуск твердотельных батарей начался еще осенью 2018 г. – компания сделала ставку на АКБ для мобильных устройств, включая смартфоны.
Впрочем, по прошествии с того момента четырех с половиной лет аккумуляторы Qing Tao (Kunshan) Energy Development не стали неотъемлемой частью смартфонов, даже китайских. Тем не менее, наработки и опыт у стартапа и его инженеров остались, и они вполне могут применить их для создания твердотельных батарей нового поколения.
ПО
США тоже ставят свои эксперименты, создавая устройства накопления электроэнергии на замену АКБ из лития. В декабре 2018 г. ученые Иллинойского университета приступили к созданию элемента питания, в котором вместо лития используется особый материал на основе оксида магния и хрома (MgCr2O4). Авторы проекта обнаружили, химическая реакция в таких АКБ происходит при более высокой скорости и существенно меньшей температуре, чем в случае с литием, что позволяет не опасаться перегрева аккумулятора.
Дальше экспериментов дело пока не движется – в массовое производство магниевые батареи пока не поступили.
Samsung очень спешит
Для выпуска твердотельных АКБ Samsung строит отдельную экспериментальную производственную линию в своем исследовательском центре в Сувоне (Южная Корея). Над ней она работает с марта 2022 г., и по завершении она без промедления начнет собирать первые тестовые образцы.
Строительство конвейера завершится до конца II квартала 2023 г., то есть не позднее 30 июня. Сборка аккумуляторов начнется во второй половине 2023 г., пока без более точной даты. В числе выпускаемых будут твердотельные батареи среднего и крупного размеров – как раз для электромобилей. К этому этапу Samsung рассчитывает подобраться к 2025 г. Отладка всех процессов, устранение выявленных недочетов – на это уйдет еще до двух лет, и к 2027 г. у Samsung все будет готово к массовому выпуску батарей нового типа. Линейка получила предварительное название S Line.
Маркет
Причина спешки Samsung – деньги. Чем быстрее она выпустит на рынок новый класс батарей для АКБ, тем быстрее они начнут окупаться. Samsung отмечает рост популярности автомобилей – в 2035 их продажи составят около 80 млн в мировом масштабе. А поскольку аккумуляторы для электромобилей – это почти что расходный материал, то спрос на них тоже будет расти – по прогнозам компании, с 687 ГВтч в 2023 г. до 5,3 ТВтч в 2035 г. В Samsung полагают, что рынок аккумуляторов для электромобилей вырастет до $616 млрд к 2035 г. Это примерно в пять раз выше прогноза в $121 млрд на 2023 г.
