Объяснение новой батареи, предназначенной для питания пассажирских самолетов и электромобилей

Переход на электромобили ускоряется по мере увеличения доли рынка и развития технологий. В потоке отчетов и корпоративных заявлений некоторые потенциально важные события могут пройти без особого внимания или объяснений.

Вот один из них: CATL, китайская компания, которая является ведущим мировым производителем аккумуляторов для электромобилей, в прошлом месяце предоставила подробную информацию об аккумуляторе следующего поколения, плотность энергии которого будет достигать 500 ватт-часов на килограмм, что примерно вдвое выше плотность энергии ведущих батарей на рынке — разница, которая приведет к увеличению дальности действия без необходимости подзарядки.

Это будет «полутвердотельная» конструкция, что является одной из причин, по которой она способна вмещать так много энергии (подробнее об этом чуть позже).

Обычно, когда я вижу подобное объявление, оно привязано к расплывчатому графику или сроку, находящемуся через несколько лет. Примечательно, что представитель CATL, выступая на Шанхайском автосалоне, заявил, что массовое производство этой батареи начнется в этом году.

Компания заявила, что батарея будет достаточно безопасной и будет иметь достаточную плотность энергии, чтобы ее можно было использовать в самолетах, а также в электромобилях и грузовиках. Компания заявила, что работает с партнерами над разработкой электрических пассажирских самолетов и «применяет стандарты авиационного уровня и проводит испытания в соответствии с требованиями авиационной безопасности и качества».

Мы доставляем климатические новости на ваш почтовый ящик, как никто другой. Каждый день или раз в неделю наши оригинальные статьи и дайджесты главных новостей в сети бесплатно предоставляют полную информацию.

В нашем информационном бюллетене №1 публикуются новости климата и энергетики за неделю – наши оригинальные статьи и главные заголовки со всего Интернета.

Вырабатывающий привычку еженедельник Дэна Гирино о том, как понять трансформацию энергии, меняющую наш мир.

Дайджест самых актуальных новостей, связанных с климатом, выходит каждый вторник и пятницу.

Не пропустите ни секунды. Получайте ежедневную рассылку по электронной почте с нашими оригинальными новаторскими историями, написанными нашей национальной сетью отмеченных наградами репортеров.

CATL, что означает Contemporary Amperex Technology Co. Limited, является поставщиком аккумуляторов для многих крупнейших мировых автопроизводителей, включая BMW, General Motors, Tesla и Volkswagen.

В прошлом году CATL представила новую батарею с плотностью энергии до 255 ватт-часов на килограмм и запасом хода более 600 миль. Первые автомобили, использующие батарею, сейчас поступают в продажу в Китае, но еще не доступны в США. Увеличение плотности энергии означает, что аккумулятор может работать дальше на одном заряде, а также дает возможность использовать аккумуляторные блоки меньшего размера без потери дальности действия.

Компания не назвала срок службы батареи следующего поколения емкостью 500 Вт/ч и не сообщила, какие бренды или модели будут первыми ее использовать.

Чтобы помочь разобраться в терминологии, которую использует CATL, я связался с Венкатом Шринивасаном из Аргоннской национальной лаборатории в районе Чикаго. Он занимается изучением аккумуляторов и директором Аргоннского совместного центра по науке о хранении энергии.

Некоторые вопросы и ответы:

«Мы используем термин «гибридная батарея», — сказал Шринивасан. «Итак, это означает, что у него есть твердое тело, но также есть и жидкость».

Твердое или жидкое вещество — это электролит, материал внутри батареи, через который текут ионы лития.

Компании работают над разработкой частично твердотельных или полностью твердотельных батарей, поскольку эти материалы обеспечивают большую плотность энергии, чем использование жидкостей или гелей.

Это отход от сегодняшних литий-ионных батарей, почти все из которых имеют жидкие или гелевые электролиты.

Полутвердотельная батарея часто имеет твердый электролит в аноде, который является отрицательно заряженной стороной во время разрядки, и жидкость или гель в катоде, который является ее положительно заряженной стороной.

QuantumScape, стартап по производству аккумуляторов в Сан-Хосе, штат Калифорния, является ярким примером компании, использующей полутвердотельную конструкцию, основанную на презентациях своей технологии.