Калифорнийская компания сделала прорыв в технологии твердотельных батарей

Твердотельные аккумуляторы обычно доминируют в заголовках в контексте электромобилей. Вы знаете, как это бывает: больший запас хода, более быстрая зарядка, улучшенная безопасность. Именно такой нарратив мы привыкли слышать. Но когда наши друзья из InsideEVs недавно пообщались с QuantumScape на мероприятии в Калифорнии, стало ясно, что эта история может быть не менее актуальной для мотоциклов и мототехники, чем для кроссоверов.

QuantumScape, основанная в 2010 году и поддержанная на раннем этапе Volkswagen, является одним из наиболее перспективных игроков в гонке твердотельных аккумуляторов. Вместо того, чтобы строить готовые транспортные средства, компания сосредоточилась исключительно на разработке литий-металлических твердотельных аккумуляторных ячеек, которые можно производить в масштабе и поставлять или лицензировать крупным производителям. Миссия компании проста: сделать твердотельные аккумуляторы реальностью на заводах, а не только в лабораториях.

Теперь вот где начинается самое интересное. QuantumScape недавно представила свою пилотную производственную линию Eagle в Сан-Хосе. Это не гигантский завод, выпускающий гигаватт-часы ячеек, а скорее опытно-промышленная линия, предназначенная для доказательства повторяемости, выхода годных изделий и контроля качества. Можно назвать это доказательством концепции. Мы с вами знаем, что твердотельная технология показала свою перспективность на протяжении многих лет, но масштабирование ее всегда было сложной задачей.

Аккумуляторы QuantumScape заявляют о некоторых действительно впечатляющих временах зарядки.

Фото: QuantumScape

Подход компании заключается в замене жидкого электролита, используемого в традиционных литий-ионных аккумуляторах, на твердый керамический сепаратор. Это позволяет использовать литий-металлический анод, который может значительно увеличить плотность энергии, снижая зависимость от горючих материалов. QuantumScape заявила, что ее последние ячейки могут заряжаться от 10 до 80 процентов примерно за 15 минут в подходящих условиях, сохраняя при этом конкурентный срок службы. Теперь фокус смещается в сторону обеспечения воспроизводимости этого показателя в масштабе.

Большая часть разговора вокруг этого сосредоточена на автомобилях. Более высокая плотность энергии означает больший запас хода для двухтонного кроссовера. Более быстрая зарядка снижает время простоя в пути. Улучшенная безопасность помогает снизить опасения потребителей. Но электромотоциклы работают в гораздо более жестких условиях, и правда заключается в том, что отрасль двухколесных транспортных средств может получить больше преимуществ от этой технологии.

Даже гоночный мотоцикл MotoE, разработанный Ducati, показывает, насколько сложной является задача компоновки. Ducati V21L весит примерно 225 кг, и это специально построенный гоночный мотоцикл, разработанный на высшем уровне. Значительная часть этой массы приходится на аккумуляторную батарею. Инженеры могут оптимизировать геометрию рамы и подвеску, но вес аккумулятора по-прежнему определяет опыт.

Ducati V21L использует твердотельный аккумулятор. Напомним, что Ducati принадлежит Volkswagen, а QuantumScape поддерживается Volkswagen. Совпадение? Я так не думаю.

Фото: Ducati

И здесь твердотельные аккумуляторы начинают выглядеть особенно актуальными. Электромотоциклы сегодня определяются габаритами аккумулятора. Большой электромотоцикл может легко превышать 225 кг. На более маленьких машинах едва хватает места между колесами и под сиденьем для размещения достаточного количества ячеек для приемлемого запаса хода. Рамы должны оставаться узкими и эргономичными, но часто строятся вокруг тяжелого прямоугольного блока накопителя энергии.

Если твердотельные ячейки обеспечат существенно более высокую плотность энергии, производители получат новые возможности. Они могут сохранить тот же физический размер аккумуляторной батареи и увеличить запас хода. Или они могут уменьшить размер батареи и снизить вес. На мотоцикле снижение веса даже на 14-18 кг является трансформационным. Это улучшает управляемость, тормозное чувство и делает мотоцикл более комфортным на низких скоростях.

Гибкость компоновки также имеет большое значение. Более компактный аккумулятор может позволить спортивным мотоциклам оставаться стройными вместо того, чтобы быть толстыми в средней части. Эндуро-туреры могут увеличить запас хода без значительного увеличения размеров. Электрические мотоциклы для бездорожья, квадроциклы и UTV могут получить преимущества от более легкого и централизованного расположения массы, что улучшает маневренность и снижает усталость при агрессивной езде.

V21L является доказательством того, что твердотельные аккумуляторы могут выдерживать самый высокий уровень производительности.

Фото: Ducati

Есть также аспект безопасности. Райдеры сидят непосредственно над или вокруг аккумуляторной батареи. Переход от горючих жидких электролитов может обеспечить дополнительную уверенность, особенно в высокорисковых средах, характерных для гонок и внедорожного использования.

Важно понимать, что QuantumScape все еще находится на этапе пилотного производства. Линия Eagle предназначена для доказательства manufacturability, а не для объявления о победе. Масштабирование до миллионов ячеек в год остается значительной задачей, а сроки в отрасли постоянно меняются.

Но если компании, такие как QuantumScape, смогут перевести твердотельную химию в надежное массовое производство, последствия могут выйти далеко за пределы электромобилей. В сегментах, где каждый килограмм и каждый кубический сантиметр имеют значение, как в случае с мотоциклами и мототехникой, более совершенные аккумуляторы — это не только запас хода. Они возвращают легкость, баланс и ощущение, которые райдеры ценят больше всего.

Источник: rideapart