160 км за 5 минут. Прорыв в мире электромобилей или пока нет?

StareDot – один из пионеров разработки XFC, Extreme Fast Charging, аккумуляторов быстрой зарядки. Создать очень быстро заряжаемый аккумулятор – не сверхсложная задача, а вот сделать так, чтобы он долго держал заряд и выдерживал достаточное количество рабочих циклов – уже проблема. Которую, казалось бы, удалось решить, потому что StareDot уже рассылает своим партнерам (а это, между прочим, Daimler, BP, Volvo, Samsung и другие гранды) готовые к полевым испытаниям батареи.

Это аккумуляторы по производственному плану компании 100inХ, или Range on Demand ("Запас хода по требованию", зарегистрированная торговая марка компании). StareDot пообещал создать батарею 100in5 уже в 2024 году: через 5 минут ее можно будет зарядить настолько, чтобы проехать еще 100 миль (160 км). Батарея 100in3 должна появиться к 2028 году и наконец 100in2 – к 2033 году. Итак, настало время для практического испытания первого этапа революции.

Элементы высокой плотности 300 Вт-ч/кг многократно заряжались от 10 до 80% емкости всего за 10 минут и затем разряжались в течение одного часа перед повторной зарядкой. Батарея выдерживает 1000 таких циклов, прежде чем снизить производительность до 80% начального порога емкости. За первые 600 циклов заметного ухудшения работы батареи вообще не произошло.

Вице-президент StareDot по исследованиям и разработкам Ярон Фейн не сдерживался в своих оценках: "Последние испытания являются вехой не только для StareDot, но и для глобальной индустрии аккумуляторов и всей экосистемы устойчивой мобильности".

Для примера: батареи, которые использует Tesla, имеют 245 Вт-ч/кг, то есть израильтяне предлагают даже лучший аккумулятор, который при этом заряжается со скоростью, которая может сделать электромобили столь же удобными в использовании, как автомобили с ДВС. Но триумф почти незаметен, а эксперты показательно сдержанны. Почему?

Причин несколько. Главная и самая очевидная – до сих пор мы имели дело только с оценками и исследованиями самой StareDot. Не доверять компании причин вроде бы и нет, среди ее руководителей не замечен Илон Маск, но если немного погрузиться в историю, можно вспомнить кое-что интересное. Еще в 2014 году, когда StareDot был просто амбициозным стартапом, объединявшим выпускников факультета нанотехнологий Тель-Авивского университета, команда его разработчиков достаточно громко представила так называемый био-аккумулятор для мобильных приборов, заряжавшийся с нуля до 100% за одну минуту. Он был слишком большим и немного громоздким, но, по словам тогдашнего директора компании Дорона Мейерсфорда, должен был уже в приличном виде поступить в продажу в 2016-2027 годах. Однако почему-то наши смартфоны до сих пор не заряжаются ни за минуту, ни за пять. К сожалению. О том чудо-био-аккумуляторе, кроме демонстрации его свойств на конференции Think Next, было известно очень мало. Разработчики говорили что-то о нанотехнологиях, органических нанокристаллах, пептидах, цепочках аминокислот – и ничего конкретного. Как ни странно, с новыми элементами история схожа.

Мы знаем, что речь идет о так называемых кремниевых батареях. Кремний – очень интересный анодный материал, ведь его удельная энергия более чем в десять раз превышает удельную энергию графитовых анодов. Однако кремниевые аноды сильно расширяются и разрушаются во время цикла зарядки и разрядки, особенно с жидкими электролитами, которые сегодня используются в литий-ионных аккумуляторах. Твердотельные же аккумуляторы менее практичны, так как в них используются металлические литиевые аноды, что требует повышенной температуры во время зарядки – до 60 градусов Цельсия. Зимой это достаточно большие затраты на поддержание тепла. Поэтому ученые и инженеры по всему миру искали возможность использования анода кремния в твердотельном аккумуляторе. Например, год назад исследователи Калифорнийского университета при поддержке LG Energy уже демонстрировали свою инновационную батарею. Они заменили жидкий электролит твердым на основе сульфида, использовали кремниевый анод и получили батарею плотностью 560 Вт-ч/кг – это даже больше, чем у StareDot. Показали и показали, сказав, что это только начало и для рассмотрения любых реальных перспектив использования такой батареи нужны годы тяжелого труда.

Используют ли StareDot подобные технологии? Похоже, что да. На сайте компании читаем: "Наш инновационный наноразмерный кремний синтезируется вместе с запатентованными низкомолекулярными органическими соединениями, в результате чего образуется высокомощный активный материал, противостоящий изменениям кремния вроде увеличения объема при зарядке батареи и проблем угасания энергии". То есть речь идет именно об использовании кремниевого анода. А вот дальше за забором из сложных терминов не видно ничего – и не только нам, но и признанным специалистам.

Значит ли это, что у StareDot нет какой-то действительно прорывной технологии? Вовсе нет. Но мы столько раз слышали о революции в электромобилестроении, о сверхбыстрых и сверхмощных батареях, что просто верить на слово уже никто не спешит. Эксперты в отрасли рекомендуют дождаться хотя бы каких-то выводов независимых тестов. Что ж, ждем с нетерпением.