Нефть Капитал

121 подписчик

Свежие комментарии

  • Алексей Сафронов
    Позорище в том, как госкомпания Газпром, оказалась в юриспруденции Нидерландов, а не то что теперь они возвращают сво...«Газпром» возвращ...
  • ВАЛЕРИЙ ЧИКУНОВ
    Это что ж получается теперь пятилетку будут выполнять 15 лет за те -же деньги , а кто будет курировать и отчитываться...План реализации э...
  • АНГЕЛ АНГЕЛ
    Ну если нефтяники не хотят, то реализация нефти через государство, вот оно и будет с ними фантиками расплачиваться, а...Путин: Российские...

Мало заряда бодрости: новые аккумуляторы не смогут опрокинуть ДВС на авторынке

Мало заряда бодрости: новые аккумуляторы не смогут опрокинуть ДВС на авторынке

В австралийской компании Graphene Manufacturing Group (GMG) создали алюминиево-ионные аккумуляторы, которые заряжаются в 60 раз быстрее литий-ионных, установленных сегодня в большинстве электрокаров (EV). Такое событие трудно переоценить для рынка автотранспорта на электричестве.

Во многом распространение EV в мире сдерживается высокой ценой аккумуляторов, из-за чего этот тип транспорта не может на равных конкурировать c бензиновыми и дизельными аналогами. Безусловно, за прошедшие 10 лет киловатт-часы и батареи для авто подешевели, но в последние годы процесс ощутимо замедлился. Снизившись почти в десять раз примерно за 10 лет, стоимость за 1 кВт*ч для EV все никак не могла преодолеть уровень в $100. Теперь, как пишет Forbes, GMG может это изменить. Рынок электрокаров таких изменений ждет уже давно.

В 2017 году два самых продаваемых электрокара в мире — Nissan Leaf (на конец 2015 года в мире продано четверть млн авто) и Tesla Model S (продано около 100 тыс. единиц) использовали именно литий-ионные батареи. Сегодня на рынке электрокаров все большую нишу занимают китайские автопроизводители, а рынок электрокаров в КНР является по итогам 2020 года самым быстрорастущим (более половины всех EV продается именно в Китае).

Однако это не изменило ситуации с батареями для авто. Большая часть электротранспорта в мире продолжает использовать именно литий-ионные аккумуляторы.

В GMG уверяют, что у разработанных ими алюминиево-графеновых аккумуляторов в отличие от литий-ионных более быстрая зарядка. Новый тип аккумуляторов обеспечивает также гораздо большую удельную мощность, при этом у них отсутствуют проблемы с охлаждением. Аккумулятор работает за счет атомов алюминия, интегрированных в крошечные отверстия графеновых пластин. Производительность таких ячеек превосходит все ранее описанные катодные материалы.

Еще один важный момент — использование алюминиево-ионных элементов для батареи позволяет полностью исключить при производстве аккумулятора какие-либо редкие материалы.

Их использование всегда было «бичом» для литий-ионных устройств, что увеличивало итоговую стоимость электрокара и делало его менее конкурентоспособным по отношению к дизельным и бензиновым авто.

Для сравнения: литий в мире подорожал в среднем с $1,4 тыс. за метрическую тонну в 2005 году до $13 тыс. в мае этого года, а цена на алюминий за этот же период выросла лишь с $ 1,7 тыс. до $2,07 тыс.

Несмотря на все выдающиеся показатели алюминиево-графеновых аккумуляторов, ведущие производители электрокаров пока не еще не подписали многомиллиардных контрактов для производства подобных батарей.

Казалось бы, такие устройства за счет удешевления EV должны обеспечить революцию в мировом автопроме, «подвинув» машины с ДВС. Говоря о контрактах по производству и поставкам таких батарей, управляющий директор GMG Крейг Николь сказал: «Мы еще не связаны с крупными брендами, но это может быть сотрудничество с Apple».

В GMG также заявили, что планируют вывести на рынок алюминиево-ионные графеновые аккумуляторные батареи в конце этого или в начале 2022 года. Выпуск именно автомобильных ячеек намечен только на начало 2024 года.

Это уже не первое «революционное» открытие в сфере разработок и производства аккумуляторов для EV. За последние 5 лет об альтернативах литий-ионным батареям заявляли многие крупные компании, включая американских автопроизводителей. Однако никакого тектонического сдвига на рынке автопрома так и не случилось, а электрокары все еще дороже дизельных и бензиновых аналогов (как правило, даже учитывая госсубсидии для производителей и покупателей).

Заявления и анонсы по разработке новых аккумуляторов даже со стороны «титанов» автопрома носят несколько хаотический характер — обещают много, а предъявить пока что нечего.

В мае 2020 года в отчете для инвесторов исполнительный вице-президент General Motors (GM) Даг Паркс заявил, что компания «почти готова» представить аккумулятор Ultrium, рассчитанный на 1,6 млн км пробега, что разительно отличается от характеристик привычных литий-ионных батарей, которыми пользуется большинство EV. Прошел год, а дата начала производства таких аккумуляторов, как и объем партии, до сих пор не названы.

В январе 2021-го представители GM заявили, что Ultrium будет стоить на 60% меньше, чем сегодняшние батареи, а дальность поездки на одном заряде составит до 720 км. Однако уже в марте президент GM Марк Ройсс заявил, что литий-металлическая батарея Ultium будет стоить на 40% (а не на 60%) меньше, чем традиционные батареи для EV. При этом максимальное расстояние на одной зарядке, к примеру, на электрическом пикапе GMC Hummer EV, по словам Ройсса, составит от 560 км.

С похожими революционными для мирового автопрома новостями выступали и представители Tesla. В американской компании тоже обещали, что вскоре будут устанавливать новые батареи с максимальным пробегом в 1,6 млн км. Напомним, общий пробег на нынешних батареях, которые использует Tesla — около 241 тыс. км.

Правда, дешевизну таких аккумуляторов в американской компании уже оценили несколько скромнее, чем в GM — всего лишь на 10% меньше, чем стоимость текущего поколения батарей. Главное достоинство прототипа — при его производстве почти не нужен дорогостоящий кобальт. При этом так называемые литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LFP) обладают большей плотностью по сравнению с классическими литий-ионными батареями, что и обеспечивает их долгий пробег.

Создавать такие устройства должна была компания из КНР Contemporary Amperex Technology Ltd (CATL). В феврале 2020 года CATL заключила двухлетний контракт на поставку аккумуляторов для компании Tesla. Через четыре месяца CATL сообщила, что будет устанавливать эти устройства на авто уже в течение года.

Год прошел, аккумуляторы LFP начали внедрять лишь в Tesla Model 3 китайского производства, а также на объектах Megapack — транспортируемых контейнерах для хранения энергии до 3 МВтч, которые, как уверяют в американской компании, играют роль мобильных электростанций.

В середине мая этого года Tesla, словно позабыв о батарее от CATL, начала переговоры с китайским производителем аккумуляторов EVE Energy Co, который тоже занимается разработкой LFP. Кстати, как пишет Reuters, представители EVE и Tesla, ссылаясь на приватность сделки, отказались уточнять дату начала массового производства батарей.

Есть еще одна загвоздка.

Батареи LFP могут обеспечить долгий пробег за все время своей «жизни». Но такие батареи менее энергоемки, т. е. EV с таким устройством проедет на одной зарядке гораздо меньше, чем электрокар с традиционным аккумулятором (с дорогими кобальтом и никелем), от которого все так хотят избавиться.

В конце мая этого года председатель компании CATL Робин Зенг, как будто позабыв о LFP, заявил о новых уже натрий-ионных аккумуляторах, которые дешевле, чем традиционные литий-ионные. Однако и в этом случае Tesla и других клиентов компании CATL ждет разочарование, ведь по сравнению с литием, натрий обеспечивает аккумулятору меньшую производительность и плотность энергии.

В итоге реальной замены традиционной батареи для электрокаров, которая должна быть дешевле и превосходить по всем параметрам свою предшественницу, все еще нет. Особняком стоит LFP-аккумулятор, однако он годится лишь для отдельных проектов Tesla, а не всей автоиндустрии мира.

Отметим, что пока в американском автопроме и среди китайских производителей батарей говорят о скором технологическом прорыве, удешевляющем электрокары, стоимость Tesla Model 3 (на которую устанавливают в КНР батареи LFP) в мае этого года выросла на $155.

Нет пока реального прорыва и у крупнейшего европейского автопроизводителя. В марте этого года представители Volkswagen AG заявили, что сократят затраты на производство своих аккумуляторов для EV до 50%, построив несколько собственных заводов по производству батарей по всему миру.

Volkswagen является ключевым инвестором QuantumScape — американской компании, доказавшей концепцию твердотельных аккумуляторов, которые могут заряжать до 80% своей емкости всего за 12 минут. По словам главы отдела аккумуляторных батарей VW Group Фрэнка Блома, такие батареи обладают меньшим весом и менее подвержены перегреву, чем традиционные жидкостные аккумуляторы.

Однако в Volkswagen не говорят о том, будут ли такие устройства дешевле, чем те, что уже используются в EV. Европейский автопроизводитель лишь сообщает, что к 2030 году в ЕС будет работать шесть заводов по производству аккумуляторов, первым из которых станет объект в шведском Шеллефтео.

Есть похожие проекты и у более мелких компаний, например, у израильского стартапа StoreDot, капитализация которого превышает $500 млн, а среди его инвесторов числятся British Petroleum, Daimler AG, Samsung Ventures, Singulariteam, и даже компания Романа Абрамовича Millhouse LLC.

StoreDot готовится к выпуску в 2024 году батареи со сверхбыстрой зарядкой. Технология предполагает замену в устройстве графита на металлоидные наночастицы, в том числе кремний. StoreDot подписала контракт с китайским производителем батарей EVE Energy, который будет их создавать на своем заводе. Но речь пока не идет об аккумуляторах для легковых или грузовых автомобилей. Новые батареи от StoreDot предназначены только для смартфонов и небольших электрических транспортных средств, например, скутеров.

Такие скромные амбиции вполне оправданы. Одно дело, когда за 5 минут заряжается батарея телефона или небольшого беспилотника, а другое — восполнить заряд аккумулятора Tesla Model 3 с емкостью около 100 кВт*ч. Для этого потребуются токи мощностью в единицы мегаватт. Для этого нужна специальная инфраструктура, которая способна пропускать огромные объемы энергии. Как правило, она используется для поставок электричества на заводы. Вряд ли создание подобной инфраструктуры для одной лишь заправки будет экономически выгодным.

Выходит, если решается одна проблема — долгая зарядка EV — то из-за нее появляется другая проблема — сложность создания инфраструктуры для этой самой зарядки.

Впрочем, вопросы с быстрой зарядкой — это лишь часть проблем, с которыми электрокар сегодня вынужден бороться. Острой темой до сих пор остается цена такого транспорта. При этом даже замена батареи в электрокаре на более дешевый аналог — это еще не стопроцентная гарантия успешной конкуренции EV с бензиновым или дизельным транспортом.

Еще в декабре 2020 года аналитики Bloomberg NEF заявляли, что цены на батареи упали ниже $100 за 1 кВт*ч. Однако такое суждение далеко не всегда подтверждается на практике.

Электрокар Volkswagen VW ID.4 в (GTX-версия) в Германии сейчас стоит около €50 тыс., а его бензиновый аналог (по размеру и классу) VW T-Roc — примерно €26 тыс. Учитывая мощность батареи в Volkswagen ID.4, ее стоимость (если придерживаться тезиса аналитиков Bloomberg NEF) должна составлять около €7 тыс., но тогда выходит, что без батареи авто стоит €43 тыс., т. е. все равно дороже бензинового аналога. Выходит, высокая стоимость электрокаров — это не только дорогостоящая батарея.

«Батарея, как правило, может составлять до трети от стоимости современного электрокара. В отдельных случаях — половину. Но нужно понимать, что сегодняшний электромобиль — это не только двигатель и аккумулятор. Это транспортное средство, которое до предела напичкано современными системами безопасности и устройствами, повышающими комфорт водителя и пассажира. Автопроизводители, которые продают EV и гибриды, стараются в первую очередь показать покупателю, что он приобретает нечто большее, чем обычную машину. Она должна отличаться от привычного авто с ДВС во всем.

Никто из ведущих компаний не хочет вкладывать миллиарды в разработку дешевого авто, преимущества которого покупатель не может «пощупать». Условная экологичность — это довольно слабый аргумент. А вот различная электроника, упрощающая вождение, которую водитель использует здесь и сейчас — это тот «крючок», который цепляет реального покупателя.

Именно поэтому удешевление батареи не решает проблемы дороговизны электрокара, из-за чего он не может «подвинуть» на рынке авто с ДВС, по крайней мере, без помощи государства и специальных льгот»,

— рассказал в беседе с «НиК» автоэксперт, член общественного совета Федерального дорожного агентства («Росавтодор») Минтранса Игорь Моржаретто.

Есть целый ряд и других проблем, например, нехватка зарядных станций для EV, причем речь идет не только о развивающихся странах. В ЕС таких объектов около 250 тыс., хотя по планам Еврокомиссии к 2050 году их должно быть уже 3 млн. В США станций зарядки насчитывается 41 тыс. В Китае — около 520 тыс., но нужно отметить, что и размер автопарка в этой стране на порядок больше, чем в других уголках мира. В России их всего около 200 единиц. На днях замдиректора департамента государственной энергетической политики Минэнерго Сергей Романов заявил, что до 2024 года в РФ станций зарядки будет около 10 тыс. Но даже если план будет выполнен, все эти цифры (включая показатели КНР, ЕС, США) несравнимы с количеством АЗС, где заправляются бензином и дизелем.

Батареи для электрокаров, какими бы дешевыми их не сделали в ближайшие 5-10 лет, часто попросту будет негде зарядить: в отдаленных провинциях Китая, европейской деревне, российской глубинке или малонаселенных городках «срединной» Америки.

Несмотря на многочисленные заверения различных компаний, причем как из отрасли автомобилестроения, так и от производителей аккумуляторов, полностью отказаться от литий-ионной батареи мировому автопрому не удается. Сделать это можно лишь пожертвовав техническими характеристиками транспорта, который и так во многом проигрывает машине с ДВС. Это значит, что крупные компании вроде китайских CATL, BYD и корейских LG Chem, Samsung SDI, Panasonic и дальше будут оставаться главными поставщиками батарей для электрокаров в ближайшее время, а рынок автопрома, может, и будет смещаться в «зеленую» сторону, но не так быстро и красочно, как хотелось бы сторонникам энергоперехода.

Илья Круглей

 

Ссылка на первоисточник

Картина дня

наверх