Последние разработки в области твердотельных батарей от 10 ведущих мировых компаний по производству литий-ионных аккумуляторов.

В 2024 году начала формироваться глобальная конкурентная среда в сфере энергетических батарей. Опубликованные 2 июля данные показывают, что с января по май текущего года общая установленная мощность энергетических батарей в мире достигла 285,4 ГВт·ч, что на 23% больше, чем годом ранее.

В десятку лучших компаний в рейтинге вошли: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech и Xinwanda. Китайские компании по производству аккумуляторов по-прежнему занимают шесть из десяти первых мест.

Среди них, объемы установок аккумуляторных батарей CATL достигли 107 ГВт·ч, что составляет 37,5% рыночной доли, обеспечив лидирующую позицию с абсолютным преимуществом. CATL также является единственной компанией в мире, объем установок которой превысил 100 ГВт·ч. Объемы установок аккумуляторных батарей BYD составили 44,9 ГВт·ч, заняв второе место с рыночной долей 15,7%, что на 2 процентных пункта больше по сравнению с предыдущими двумя месяцами. В области твердотельных батарей технологическая стратегия CATL в основном опирается на сочетание твердотельных и сульфидных материалов, стремясь достичь плотности энергии 500 Вт·ч/кг. В настоящее время CATL продолжает инвестировать в область твердотельных батарей и рассчитывает достичь мелкосерийного производства к 2027 году.

Что касается BYD, источники на рынке указывают на то, что компания может принять технологическую стратегию, включающую высоконикелевые тройные (монокристаллические) катоды, кремниевые аноды (с низким коэффициентом теплового расширения) и сульфидные электролиты (композитные галогениды). Емкость элементов может превышать 60 Ач, удельная энергетическая плотность составляет 400 Вт·ч/кг, а объемная энергетическая плотность — 800 Вт·ч/л. Энергетическая плотность аккумуляторного блока, устойчивого к проколам и нагреву, может превышать 280 Вт·ч/кг. Сроки начала серийного производства примерно совпадают с планами выхода на рынок: мелкосерийное производство ожидается к 2027 году, а продвижение на рынок — к 2030 году.

Ранее компания LG Energy Solution прогнозировала запуск твердотельных батарей на основе оксидов к 2028 году и твердотельных батарей на основе сульфидов к 2030 году. Последние данные показывают, что LG Energy Solution стремится коммерциализировать технологию сухого нанесения покрытия на батареи до 2028 года, что может снизить себестоимость производства батарей на 17-30%.

Компания SK Innovation планирует завершить разработку твердотельных аккумуляторов на основе полимерно-оксидных композитов и сульфидных твердотельных аккумуляторов к 2026 году, а начало промышленного производства запланировано на 2028 год. В настоящее время компания создает научно-исследовательский центр по разработке аккумуляторов в городе Тэджон, провинция Чхунчхоннамдо.

Компания Samsung SDI недавно объявила о планах начать серийное производство твердотельных батарей в 2027 году. Разрабатываемый ими компонент батареи будет обладать плотностью энергии 900 Вт·ч/л и сроком службы до 20 лет, позволяя заряжать 80% батареи за 9 минут.

В 2019 году Panasonic сотрудничала с Toyota с целью перехода от экспериментальной фазы твердотельных батарей к промышленному производству. Обе компании также создали предприятие по производству твердотельных батарей под названием Prime Planet Energy & Solutions Inc. Однако на данный момент никаких дальнейших обновлений не поступало. Тем не менее, Panasonic ранее, в 2023 году, объявила о планах начать производство твердотельных батарей до 2029 года, в основном 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 полутвердотельные батареи будут установлены в автомобили одного из зарубежных люксовых брендов в четвертом квартале 2024 года. Эти батареи могут обеспечить запас хода в 500 км при 10-минутной зарядке, а их максимальный запас хода может достигать 1000 км.

Заместитель директора Центрального научно-исследовательского института компании EVE Energy, Чжао Жуйжуй, в июне этого года рассказал о последних разработках в области твердотельных батарей. Сообщается, что EVE Energy реализует технологическую стратегию, включающую сульфидные и галогенидные твердотельные электролиты. Компания планирует запустить полностью твердотельные батареи в 2026 году, первоначально сосредоточившись на гибридных электромобилях.

Компания Guoxuan High-Tech уже выпустила «батарею Цзиньши» — полностью твердотельную батарею, использующую сульфидные электролиты. Она обладает плотностью энергии до 350 Вт·ч/кг, что более чем на 40% превосходит показатели распространенных тройных батарей. Имея производственную мощность в 2 ГВт·ч, Guoxuan High-Tech планирует провести мелкомасштабные испытания полностью твердотельной батареи Цзиньши на транспортных средствах в 2027 году, с целью достижения массового производства к 2030 году, когда будет налажена производственная цепочка.

В июле этого года компания Xinwanda впервые подробно рассказала о прогрессе в разработке твердотельных батарей. Xinwanda заявила, что благодаря технологическим инновациям рассчитывает снизить стоимость полимерных твердотельных батарей до 2 юаней/Вт·ч к 2026 году, что будет близко к стоимости традиционных литий-ионных батарей. Планируется начать массовое производство твердотельных батарей к 2030 году.

В заключение, десять ведущих мировых компаний по производству литий-ионных аккумуляторов активно разрабатывают твердотельные батареи 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 собственные технологические планы и сроки разработки твердотельных батарей. Гонка за твердотельными батареями продолжается, и эти компании стремятся к коммерциализации и массовому производству в ближайшие годы. Ожидается, что захватывающие достижения и прорывы произведут революцию в индустрии хранения энергии и будут способствовать широкому внедрению твердотельных батарей.