Последние разработки в области твердотельных аккумуляторов от 10 крупнейших мировых компаний по производству литий-ионных аккумуляторов

В 2024 году глобальная конкурентная среда для аккумуляторных батарей начала обретать форму. Публичные данные, опубликованные 2 июля, показывают, что глобальная установка аккумуляторных батарей достигла в общей сложности 285,4 ГВт-ч с января по май этого года, что на 23% больше в годовом исчислении.

Десять лучших компаний рейтинга: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech и Xinwanda. Китайские компании по производству аккумуляторов продолжают занимать шесть из десяти первых позиций.

Среди них установки силовых аккумуляторов CATL достигли 107 ГВт·ч, что составляет 37,5% доли рынка, обеспечив себе лидирующее положение с абсолютным преимуществом. CATL также является единственной компанией в мире, которая превысила 100 ГВт·ч установок. Установки силовых аккумуляторов BYD составили 44,9 ГВт·ч, заняв второе место с долей рынка 15,7%, что на 2 процентных пункта больше, чем за предыдущие два месяца. В области твердотельных аккумуляторов технологическая дорожная карта CATL в основном опирается на комбинацию твердотельных и сульфидных материалов, стремясь достичь плотности энергии 500 Вт·ч/кг. В настоящее время CATL продолжает инвестировать в область твердотельных аккумуляторов и рассчитывает достичь мелкосерийного производства к 2027 году.

Что касается BYD, источники на рынке указывают, что они могут принять технологическую дорожную карту, состоящую из высоконикелевых тройных (монокристаллических) катодов, анодов на основе кремния (низкое расширение) и сульфидных электролитов (композитных галогенидов). Емкость элемента может превышать 60 Ач с удельной плотностью энергии 400 Вт·ч/кг и объемной плотностью энергии 800 Вт·ч/л. Плотность энергии аккумуляторной батареи, устойчивой к проколам или нагреву, может превышать 280 Вт·ч/кг. Сроки массового производства примерно такие же, как и на рынке, с ожидаемым мелкосерийным производством к 2027 году и продвижением на рынок к 2030 году.

Ранее LG Energy Solution прогнозировала запуск твердотельных аккумуляторов на основе оксидов к 2028 году, а твердотельных аккумуляторов на основе сульфидов — к 2030 году. Последние обновления показывают, что LG Energy Solution намерена вывести на рынок технологию сухого покрытия аккумуляторов до 2028 года, что может снизить затраты на производство аккумуляторов на 17–30%.

Компания SK Innovation планирует завершить разработку полимерно-оксидных композитных твердотельных аккумуляторов и сульфидных твердотельных аккумуляторов к 2026 году, а их индустриализация намечена на 2028 год. В настоящее время они создают центр исследований аккумуляторов в Тэджоне, Чхунчхон-Намдо.

Недавно компания Samsung SDI объявила о своих планах начать массовое производство твердотельных аккумуляторов в 2027 году. Компонент аккумулятора, над которым они работают, будет иметь плотность энергии 900 Вт·ч/л и срок службы до 20 лет, позволяя заряжать его на 80% за 9 минут.

Panasonic сотрудничала с Toyota в 2019 году, стремясь перевести твердотельные батареи из экспериментальной фазы в индустриальную. Обе компании также создали предприятие по производству твердотельных батарей под названием Prime Planet Energy & Solutions Inc. Однако на данный момент никаких дальнейших обновлений не было. Тем не менее, Panasonic ранее объявляла о планах в 2023 году начать производство твердотельных батарей до 2029 года, в первую очередь для использования в беспилотных летательных аппаратах.

В последнее время мало новостей о прогрессе CALB в области твердотельных батарей. В четвертом квартале прошлого года CALB заявила на глобальной партнерской конференции, что их полутвердые батареи будут установлены в автомобилях люксового иностранного бренда в четвертом квартале 2024 года. Эти батареи могут достигать 500 км запаса хода при 10-минутной зарядке, а их максимальный запас хода может достигать 1000 км.

Заместитель директора Центрального научно-исследовательского института EVE Energy Чжао Жуйруй рассказал о последних разработках в области твердотельных батарей в июне этого года. Сообщается, что EVE Energy реализует технологическую дорожную карту, которая включает сульфидные и галогенидные твердотельные электролиты. Они планируют запустить полностью твердотельные батареи в 2026 году, первоначально сосредоточившись на гибридных электромобилях.

Guoxuan High-Tech уже выпустила «Jinshi Battery», полностью твердотельную батарею, которая использует сульфидные электролиты. Она может похвастаться плотностью энергии до 350 Вт·ч/кг, превосходя основные тройные батареи более чем на 40%. Имея полутвердотельную производственную мощность 2 ГВт·ч, Guoxuan High-Tech намерена провести мелкомасштабные испытания на транспортных средствах полностью твердотельной батареи Jinshi в 2027 году с целью достижения массового производства к 2030 году, когда промышленная цепочка будет хорошо налажена.

Xinwanda впервые подробно раскрыла информацию о ходе разработки твердотельных аккумуляторов в июле этого года. Xinwanda заявила, что благодаря технологическим инновациям она рассчитывает снизить стоимость твердотельных аккумуляторов на основе полимеров до 2 юаней/Вт·ч к 2026 году, что близко к стоимости традиционных литий-ионных аккумуляторов. Они планируют достичь массового производства твердотельных аккумуляторов к 2030 году.

В заключение, десять крупнейших мировых компаний по производству литий-ионных аккумуляторов активно разрабатывают твердотельные аккумуляторы и добиваются значительных успехов в этой области. CATL лидирует, сосредоточившись на твердотельных и сульфидных материалах, стремясь к плотности энергии 500 Вт·ч/кг. Другие компании, такие как BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech и Xinwanda, также имеют свои соответствующие технологические дорожные карты и графики разработки твердотельных аккумуляторов. Гонка за твердотельные аккумуляторы продолжается, и эти компании стремятся достичь коммерциализации и массового производства в ближайшие годы. Ожидается, что захватывающие достижения и прорывы произведут революцию в отрасли хранения энергии и будут способствовать широкому внедрению твердотельных аккумуляторов.