Найновіші розробки в галузі твердотільних акумуляторів від 10 провідних світових літій-іонних компаній

У 2024 році глобальний конкурентний ландшафт на ринку акумуляторних батарей почав формуватися. Публічні дані, опубліковані 2 липня, показують, що з січня по травень цього року обсяг встановлення акумуляторних батарей у світі досяг 285,4 ГВт·год, що на 23% більше, ніж минулого року.

До першої десятки компаній рейтингу входять: CATL, BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech та Xinwanda. Китайські компанії з виробництва акумуляторів продовжують займати шість із першої десятки.

Серед них потужність встановлених акумуляторних батарей CATL досягла 107 ГВт·год, що становить 37,5% частки ринку, забезпечивши собі лідируючу позицію з абсолютною перевагою. CATL також є єдиною компанією у світі, яка перевищила 100 ГВт·год установок. Встановлення акумуляторних батарей BYD склало 44,9 ГВт·год, що є другим показником з часткою ринку 15,7%, що на 2 процентні пункти більше, ніж за попередні два місяці. У галузі твердотільних акумуляторів технологічна карта CATL спирається головним чином на поєднання твердотільних та сульфідних матеріалів, прагнучи досягти щільності енергії 500 Вт·год/кг. Наразі CATL продовжує інвестувати в галузь твердотільних акумуляторів і очікує досягти дрібносерійного виробництва до 2027 року.

Що стосується BYD, ринкові джерела вказують на те, що вони можуть прийняти технологічну дорожню карту, що складається з високонікелевих потрійних (монокристалічних) катодів, кремнієвих анодів (з низьким коефіцієнтом розширення) та сульфідних електролітів (композитних галогенідів). Ємність елементів може перевищувати 60 Аг, з питомою масовою щільністю енергії 400 Вт·год/кг та об'ємною щільністю енергії 800 Вт·год/л. Щільність енергії акумуляторного блоку, стійкого до проколів або нагрівання, може перевищувати 280 Вт·год/кг. Терміни масового виробництва приблизно такі ж, як і на ринку, з очікуванням дрібносерійного виробництва до 2027 року, а просування на ринок - до 2030 року.

Раніше LG Energy Solution прогнозувала запуск твердотільних акумуляторів на основі оксидів до 2028 року та твердотільних акумуляторів на основі сульфідів до 2030 року. Останні оновлення показують, що LG Energy Solution прагне комерціалізувати технологію сухого покриття акумуляторів до 2028 року, що може знизити витрати на виробництво акумуляторів на 17%-30%.

SK Innovation планує завершити розробку твердотільних акумуляторів на основі полімероксидних композитів та сульфідних твердотільних акумуляторів до 2026 року, а індустріалізація запланована на 2028 рік. Наразі вони створюють дослідницький центр акумуляторів у Теджоні, провінція Чхунчхон-Намдо.

Samsung SDI нещодавно оголосила про свій план розпочати масове виробництво твердотільних акумуляторів у 2027 році. Компонент акумулятора, над яким вони працюють, досягне щільності енергії 900 Вт·год/л та матиме термін служби до 20 років, що дозволить зарядити акумулятор на 80% за 9 хвилин.

Panasonic співпрацював з Toyota у 2019 році, прагнучи перевести твердотільні акумулятори з експериментальної фази до індустріалізації. Дві компанії також створили підприємство з виробництва твердотільних акумуляторів під назвою Prime Planet Energy & Solutions Inc. Однак наразі жодних подальших оновлень не було. Тим не менш, Panasonic раніше, у 2023 році, оголосив про плани розпочати виробництво твердотільних акумуляторів до 2029 року, головним чином для використання в безпілотних літальних апаратах.

Останні новини щодо прогресу CALB у галузі твердотільних акумуляторів обмежені. У четвертому кварталі минулого року CALB заявила на глобальній партнерській конференції, що їхні напівтвердотільні акумулятори будуть встановлені в автомобілях люксового іноземного бренду в четвертому кварталі 2024 року. Ці акумулятори можуть досягти запасу ходу 500 км за 10 хвилин зарядки, а їхній максимальний запас ходу може сягати 1000 км.

Заступник директора Центрального дослідницького інституту EVE Energy Чжао Руйруй розкрив останні розробки в галузі твердотільних акумуляторів у червні цього року. Повідомляється, що EVE Energy впроваджує технологічну дорожню карту, яка включає сульфідні та галогенідні твердотільні електроліти. Вони планують запустити повністю твердотільні акумулятори у 2026 році, спочатку зосередившись на гібридних електромобілях.

Компанія Guoxuan High-Tech вже випустила «Jinshi Battery» – повністю твердотільний акумулятор, що використовує сульфідні електроліти. Він має щільність енергії до 350 Вт·год/кг, що перевершує звичайні потрійні акумулятори більш ніж на 40%. Маючи виробничу потужність напівтвердотільних акумуляторів 2 ГВт·год, Guoxuan High-Tech планує провести невеликі випробування на автомобілях повністю твердотільного акумулятора Jinshi у 2027 році з метою досягнення масового виробництва до 2030 року, коли промисловий ланцюг буде добре налагоджений.

У липні цього року компанія Xinwanda вперше детально публічно розкрила інформацію про прогрес у розробці повністю твердотільних акумуляторів. Xinwanda заявила, що завдяки технологічним інноваціям очікує знизити вартість полімерних твердотільних акумуляторів до 2 юанів/Вт⋅год до 2026 року, що близько до вартості традиційних літій-іонних акумуляторів. Вони планують досягти масового виробництва повністю твердотільних акумуляторів до 2030 року.

На завершення, десять провідних світових літій-іонних компаній активно розробляють твердотільні акумулятори та досягають значного прогресу в цій галузі. CATL лідирує, зосереджуючись на твердотільних та сульфідних матеріалах, прагнучи досягти щільності енергії 500 Вт·год/кг. Інші компанії, такі як BYD, LG Energy Solution, SK Innovation, Samsung SDI, Panasonic, CALB, EVE Energy, Guoxuan High-Tech та Xinwanda, також мають свої відповідні технологічні дорожні карти та терміни розробки твердотільних акумуляторів. Гонка за твердотільними акумуляторами триває, і ці компанії прагнуть досягти комерціалізації та масового виробництва в найближчі роки. Очікується, що захопливі досягнення та прориви революціонізують індустрію накопичення енергії та сприятимуть широкому впровадженню твердотільних акумуляторів.