Компания Toyota планирует выпустить автомобили с твердотельными батареями в 2027–2028 годах.

Компания Toyota объявила о планах коммерциализации твердотельных батарей для электромобилей к 2027–2028 годам в рамках партнерства с компанией Sumitomo Metal Mining по созданию совместного предприятия для массового производства катодных материалов. Объявление, сделанное 8 октября, знаменует собой новый шаг для японского автопроизводителя в гонке за улучшение характеристик электромобилей за счет более быстрой зарядки и увеличения запаса хода по сравнению с существующими технологиями.

Стратегический шаг в сотрудничестве с Sumitomo Metal Mining.

Согласно совместному заявлению, Toyota и Sumitomo Metal Mining начнут серийное производство катодных материалов для твердотельных батарей, предназначенных непосредственно для электромобилей Toyota. Две компании сотрудничают в области исследований с 2021 года и теперь подтверждают разработку «высокопрочного катодного материала» для практического применения. Технические характеристики нового материала пока не разглашаются.

Обеспечение надежного источника катодных материалов имеет решающее значение для крупномасштабного производства твердотельных батарей. Это один из ключевых компонентов, определяющих емкость хранения энергии и срок службы батареи в циклах заряда/разряда.

Твердотельные батареи: более безопасны, с потенциалом повышения плотности энергии.

В отличие от обычных литий-ионных батарей, использующих жидкий электролит, твердотельные батареи используют твердый электролит. Поскольку жидкие электролиты легко воспламеняются, переход на твердый электролит снижает риск возгорания и взрыва. В то же время твердотельные батареи потенциально могут достигать более высокой плотности энергии, что означает, что они могут обеспечивать больший запас хода при той же емкости батареи.

Если все будет реализовано в соответствии с планом, двойная выгода от обеспечения безопасности и накопления энергии существенно изменит ситуацию для электромобилей: время зарядки сократится, а запас хода значительно увеличится по сравнению с существующими технологиями.

Тенденции отрасли и план коммерциализации

Компания Toyota планирует запустить новую линейку автомобилей с твердотельными батареями в 2027 или 2028 году. Этот график указывает на то, что процесс разработки вышел за рамки фундаментальных исследований и начинается подготовка к производству.

Помимо Toyota, многие другие автопроизводители, такие как Honda, Nissan, BMW и Volkswagen, также разрабатывают или сотрудничают в области твердотельных батарей. По данным Inside EVs, многие компании планируют вывести на рынок электромобили с твердотельными батареями в ближайшие несколько лет.

Примеры из практики других компаний

• Ранее компания Honda заявляла, что к 2030 году начнет производство твердотельных батарей для электромобилей, способных обеспечить запас хода в 620 миль (1000 км) на одной зарядке; утверждалось, что эта цифра потенциально вдвое превышает запас хода современных высокопроизводительных электромобилей.
• Компания ProLogium, производитель керамических батарей, в прошлом году представила концепцию твердотельной батареи, способной заряжаться от 5% до 60% емкости за 5 минут.

Высокопрочные катодные материалы: ключ к дальнейшему развитию.

Одним из ключевых результатов сотрудничества Toyota и Sumitomo Metal Mining является новый катодный материал, который описывается как «высокопрочный». Для твердотельных батарей прочность материала на границе раздела электрод-электролит имеет решающее значение для ограничения потери емкости и обеспечения длительного срока службы. Однако ни одна из компаний не раскрыла подробности структуры или состава, поэтому конкретная степень улучшения пока не может быть определена.

Несмотря на отсутствие конкретных деталей, заявление, ориентированное на массовое производство, предполагает, что цель выходит за рамки лабораторных исследований. В случае успешной реализации это заложит основу для создания высокоемких аккумуляторных батарей, что позволит выпускать электромобили с большим запасом хода и более быстрой зарядкой.

Что ясно, а что еще предстоит объявить.

• Совершенно ясно: Toyota и Sumitomo Metal Mining создали совместное предприятие и стремятся к массовому производству катодных материалов для твердотельных батарей; планируют запустить автомобили с твердотельными батареями в 2027–2028 годах.
• Совершенно очевидно: в твердотельных батареях жидкие электролиты заменены твердыми, что снижает риск возгорания и взрыва и потенциально позволяет достичь более высокой плотности энергии.
• В числе дополнительных деталей, которые будут обсуждаться, следует отметить: структуру и технические характеристики нового катодного материала; производственную мощность, емкость батареи, скорость зарядки и конкретный диапазон рабочих характеристик транспортных средств, которые будут использовать эту технологию.

Основные достопримечательности и информация

Вывод: Гонка за создание твердотельных устройств вступает в фазу ускорения.

Партнерство Toyota с Sumitomo Metal Mining знаменует собой еще один шаг вперед в реализации плана развития твердотельных батарей, цель которого — коммерциализация к 2027–2028 годам. Хотя технические детали пока не разглашаются, акцент на массовом производстве «высокопрочных» катодных материалов и потенциальные преимущества в безопасности и плотности энергии позволяют предположить, что эта технология приближается к коммерческому транспорту. Вся отрасль развивается ускоренными темпами, а достижения Honda и концепции быстрой зарядки от ProLogium указывают на явную фазу технологической конкуренции в ближайшие годы.