Финский стартап Donut Lab утверждает, что совершил прорыв в области твердотельных батарей. Верите вы этому или нет, но, похоже, эта технология — не просто рекламный трюк.
Эндрю Дж. Хокинс, редактор раздела «Транспорт».
Публикации этого автора будут добавляться в вашу ежедневную рассылку по электронной почте и в ленту новостей на главной странице вашего сайта.
Все работы Эндрю Дж. Хокинса.
Изображение: Cath Virginia / The Verge, Donut Labs
- Транспорт.
Сообщения по этой теме будут добавлены в вашу ежедневную рассылку и ленту новостей на главной странице.
См. все
- отчеты по транспорту.
Сообщения по этой теме будут добавлены в вашу ежедневную рассылку и ленту новостей на главной странице.
См. все отчеты
- по науке.
Сообщения по этой теме будут добавлены в вашу ежедневную рассылку и ленту новостей на главной странице.
См. все научные публикации.
Готов ли наконец «Святой Грааль батарей» осчастливить нас своим присутствием?
Финский стартап Donut Lab утверждает, что совершил прорыв в области твердотельных батарей. Верите вы этому или нет, но, похоже, эта технология — не просто рекламный трюк.
Эндрю Дж. Хокинс, редактор раздела «Транспорт».
Публикации этого автора будут добавляться в вашу ежедневную рассылку по электронной почте и в ленту новостей на главной странице вашего сайта.
Все работы Эндрю Дж. Хокинса.
Эндрю Дж. Хокинс
Публикации этого автора будут добавляться в вашу ежедневную рассылку по электронной почте и в ленту новостей на главной странице вашего сайта.
Все работы Эндрю Дж. Хокинса.
— редактор отдела транспорта с более чем 10-летним опытом работы, освещающий темы электромобилей, общественного транспорта и авиации. Его работы публиковались в The New York Daily News и City & State.
В начале этого года относительно малоизвестный финский стартап сделал поразительное заявление: ему наконец-то удалось решить проблему твердотельных батарей.
Более того, компания Donut Lab, дочернее предприятие Verge Motorcycles, заявила, что ее твердотельная батарея — долгое время считавшаяся «святым Граалем среди батарей» благодаря своей высокой плотности, долговечности и возможности быстрой зарядки — поступит в производство в конце этого года.
Эксперты по батареям, естественно, отнеслись к этому скептически. В конце концов, твердотельные батареи — это одна из тех технологий, наряду с искусственным интеллектом и гиперпетлей, которые, кажется, появятся только через два года. И хотя большинство легитимных проектов в этой области — будь то академические или коммерческие — имеют определенный уровень опубликованных исследований или известные имена, Donut Lab, похоже, возникла из ниоткуда, без известных исследователей и без какого-либо предыдущего присутствия в этой сфере. Отсутствие прослеживаемости сразу же вызвало опасения по поводу надежности стартапа.
«Я не могу сказать, что они этого не сделали, — заявил Эрик Ваксман, директор Мэрилендского института энергетических инноваций и эксперт по твердотельным батареям и твердооксидным топливным элементам. — Могу лишь сказать, что они не продемонстрировали, что сделали это».
Я не верю
Скептицизм кажется оправданным, особенно если учесть, сколько еще людей гнались за мечтой о твердотельной электронике. Неужели мы действительно должны были поверить, что этот малоизвестный стартап опередил Toyota, Stellantis и весь Китай? Шансы были невелики.
Компания Donut Lab, похоже, предвидела сомнения, запустив в феврале прошлого года веб-сайт idonutbelieve.com, который должен был служить платформой для публикации независимых тестов, подтверждающих, что их твердотельная батарея действительно существует и впечатляет. В течение нескольких недель стартап публиковал результаты независимых исследований государственного научно-исследовательского центра VTT Финляндии, которые, по его словам, доказывали, что его батарея является тем, чем она себя называет: быстрозаряжающейся твердотельной батареей с высокой плотностью энергии, которая на самом деле не является замаскированным суперконденсатором.
«Сопротивление не исчезнет, когда мы представим доказательства, — заявил генеральный директор и соучредитель Donut Lab Марко Лехтимяки в видеоролике. — Оно только усилится, потому что эта новая технология представляет угрозу для устоявшихся игроков отрасли».
Однако компания Donut Lab по-прежнему скрывает важную информацию. На выставке CES в январе стартап заявил, что его твердотельная батарея имеет плотность энергии 400 Вт·ч на килограмм — примерно вдвое больше, чем у типичных литий-железо-фосфатных (LFP) батарей, выпускаемых в настоящее время. Более того, она может полностью зарядиться за пять минут, имеет практически неограниченный срок службы — 100 000 циклов зарядки, не подвержена воздействию тепла и холода (от -30 до 100°C) и не содержит редкоземельных элементов, драгоценных металлов или легковоспламеняющихся жидких электролитов.
Большая часть этой информации остается неподтвержденной. Даже после публикации пяти независимых отчетов о тестировании от VTT, стартап до сих пор не смог продемонстрировать три наиболее важных показателя: химический состав, плотность и заявленный срок службы.
Ставки невероятно высоки. Представьте себе электромобиль, способный проехать 700–800 миль на одном заряде, и при этом не подверженный риску возгорания, поскольку легковоспламеняющиеся электролиты были заменены твердым материалом.
В литий-ионных батареях движение жидких электролитов генерирует тепло, и в определенных ситуациях это может привести к эффекту «теплового разгона», вызывающему возгорание. В отличие от них, твердотельные батареи позволят безопаснее быстро получать энергию от батареи (или возвращать её в батарею), что теоретически позволит быстрее заряжать электромобиль. Это также может означать, что с точки зрения конструкции потребуется меньше места для контроля температуры, что позволит компаниям разместить больше элементов батареи в том же корпусе.
После анализа результатов испытаний батареи Donut Вахсман заявил, что остаются серьезные опасения. Например, во время испытаний на экстремально высокие температуры вакуумная герметизация пакета, окружающего батарею Donut, нарушилась. Образование газа внутри батарей — вызванное такими процессами, как разложение электролита или выделение кислорода — может привести к разбуханию и разрыву пакета батареи. Но, не зная точного химического состава элемента, трудно сказать, насколько значимым является этот сбой в батарее Donut.
Проблема дендритов
Если на мгновение отвлечься от темы батарей в форме пончика, то следует отметить, что твердотельные батареи с трудом переходят из лаборатории на конвейер из-за хорошо задокументированных проблем. Эти батареи часто страдают от образования металлических трещин, называемых дендритами, которые приводят к короткому замыканию. Представьте их как трещины, которые образуются на тротуаре, когда под ним прорастает корень дерева.
Дендриты доставляют немало хлопот разработчикам батарей с 1970-х годов. Одна из причин повсеместного распространения литий-ионных батарей в то время, когда другие подходы застопорились, заключается в том, что используемые в них графитовые аноды менее подвержены образованию дендритов.
Но новые открытия могут помочь инженерам наконец преодолеть эти препятствия. Недавно исследовательская группа из Массачусетского технологического института опубликовала в журнале Nature исследование, в котором выяснилось, что химические реакции, вызванные высокими электрическими токами, ослабляющими электролит, также делают его более восприимчивым к росту дендритов. Именно поэтому разработка более прочных электролитов сама по себе не решила проблему дендритов, которая существует уже несколько десятилетий. И это может указывать на важность разработки более химически стабильных материалов для того, чтобы наконец реализовать потенциал твердотельных батарей.
Вся эта история с Китаем.
Прогресс уже наблюдается — где же еще? — в Китае. В прошлом месяце компания CATL, контролирующая почти 40 процентов мирового рынка аккумуляторов, подала заявку на патент на твердотельные батареи с заявленной удельной энергией в 500 Вт·ч. По данным CarNewsChina, производитель батарей уже планирует начать мелкосерийное производство в 2027 году. Однако автомобильные элементы питания, вероятно, будут готовы не раньше конца десятилетия.
Другие китайские компании спешат навстречу. Автопроизводитель FAW недавно заявил, что его литий-марганцевый элемент с жидкостно-твердотельным зарядом и емкостью 500 Вт·ч/кг готов к интеграции в автомобили.
Китай уже закладывает основу для массового производства к концу десятилетия, к этому времени, как он надеется, технология достигнет зрелости. И почему бы и нет? Это страна, которая уже много лет серьезно относится к электромобилям и разработке аккумуляторов, что позволяет ей монополизировать большую часть мирового рынка.
Разные компании используют разные подходы. Например, Honda привержена использованию электролитов на основе серы, несмотря на появление альтернативных вариантов. В октябре прошлого года Toyota объявила о «первом в мире практическом применении полностью твердотельных батарей в электромобилях» к 2027 или 2028 году. А Mercedes, используя прототип батареи от стартапа Factorial, смог добиться для электрического седана EQS реального запаса хода в 749 миль.
«Компаниям, вероятно, еще предстоит пройти долгий путь», — сказала Алевтина Смирнова, директор Центра совместных исследований промышленности и университетов NSF по твердотельным накопителям электроэнергии. «Потому что то, что сейчас происходит в Китае, несравнимо с тем, что происходит здесь, в США».
Компания Donut Lab, со своей стороны, не обеспокоена скептицизмом в отношении своих заявлений. 1 апреля Лехтимяки опубликовал новое видео, в котором прокомментировал некоторые спорные моменты, связанные с её твердотельными батареями. Он также сообщил, что Donut Lab создала вторую, более готовую к серийному производству версию своей батареи, поставки которой клиентам начнутся позже в этом году.
Было сделано важное признание: широко обсуждаемая цифра в «100 000 циклов» была, по его словам, проектной целью, а не экспериментально подтвержденным результатом. Фактические испытания проводились на более коротких циклах, а прогнозы экстраполировались на основе известных переменных, таких как скорость зарядки, температура и условия эксплуатации.
Затем он переключился на более краткосрочный проект: выпуск новой коллекции мерча от Donut Lab, в которую вошла панама, покрытая «фольгой».
Подпишитесь на обновления по темам и авторам этой статьи, чтобы видеть больше подобных материалов в своей персонализированной ленте новостей и получать уведомления по электронной почте.
- Эндрю Дж. Хокинс
Эндрю Дж. Хокинс, редактор раздела «Транспорт».
Публикации этого автора будут добавляться в вашу ежедневную рассылку по электронной почте и в ленту новостей на главной странице вашего сайта.
Все работы Эндрю Дж. Хокинса.
- Электромобили
Сообщения по этой теме будут добавляться в вашу ежедневную рассылку по электронной почте и в ленту новостей на главной странице.
Посмотреть все электромобили
- Отчет
Сообщения по этой теме будут добавляться в вашу ежедневную рассылку по электронной почте и в ленту новостей на главной странице.
Посмотреть все отчеты
- Наука
Сообщения по этой теме будут добавляться в вашу ежедневную рассылку по электронной почте и в ленту новостей на главной странице.
См. все научные статьи
- Технологии
Сообщения по этой теме будут добавляться в вашу ежедневную рассылку по электронной почте и в ленту новостей на главной странице.
Посмотреть все технологии
- Транспорт
Сообщения по этой теме будут добавляться в вашу ежедневную рассылку по электронной почте и в ленту новостей на главной странице.
Посмотреть все виды транспорта
Самые популярные
Самые популярные
- MacBook Neo — лучшее, что случилось с Windows за последние годы.
- Microsoft начала удалять кнопки Copilot из приложений Windows 11.
- Неужели «Святой Грааль батарей» наконец-то готов одарить нас своим присутствием?
- Я протестировал три ноутбука на Windows в ценовом диапазоне MacBook Neo — сравнивать их просто невозможно.
- Иранские создатели видеороликов с использованием Lego и искусственного интеллекта объясняют свою вирусную популярность «душевностью».
The Verge Daily
Бесплатный ежедневный дайджест самых важных новостей.
Адрес электронной почты (обязательно) Отправляя свой адрес электронной почты, вы соглашаетесь с нашими Условиями использования и Политикой конфиденциальности. Этот сайт защищен системой reCAPTCHA, и на него распространяются Политика конфиденциальности и Условия использования Google. Контент рекламодателя 
Это заголовок для нативной рекламы.
Источник: www.theverge.com
