Электромобили Ford получат литий-марганцевые аккумуляторы: прорыв или тупик

На днях американская компания заявила, что в принадлежащем ей центре передовых технологий Ion Park добились скачка в создании литий-марганцевых аккумуляторов. Причем речь идет не о лабораторных образцах, которые отделяли бы от реального производства долгие годы работы. Компания уже производит марганцевые ячейки второго поколения серийно на опытной линии, рассказал Чарльз Пун, директор концерна по разработке электрифицированных силовых установок.

По его оценке, до конца этого десятилетия такие аккумуляторы появятся на серийных электромобилях.

Все знают, что в электромобилях, электровелосипедах и гаджетах используются литий-ионные аккумуляторы. Это сборное название, а на самом деле литиевые аккумуляторы бывают нескольких типов – зависит от того, в какой форме находится этот металл.

Наиболее популярны в наши дни литий-железо-фосфатные батареи (LFP). Они наиболее долговечны, выдерживая до 8000 циклов заряда, и довольно безопасны в вопросе самовозгорания. При этом не содержат дорогих и редких элементов, поэтому стоят дешевле.

На втором месте по популярности – литий-никель-марганец-кобальт-оксидные (LNMC). Их главное достоинство – более высокий заряд на ту же массу. Однако такие аккумуляторы более пожароопасны, стоят дороже, служат чуть меньше (1000-5000 циклов заряда) и, что плохо, содержат редкий и дорогой кобальт.

Существует добрый десяток других вариантов, которые пока широкого применения не нашли, но в перспективе могут «выстрелить». Один из них и стал объектом разработки Ion Park.

Этот тип аккумуляторов известен под обозначениями LiIMR, LiINR или LMR (Lithium Manganese Rich).

Низкий риск возгорания и низкая стоимость – его главные достоинства. Марганец широко распространен в земной коре, его легко добывать.

Для электромобилей ценно то, что LMR способен быстро вбирать и отдавать заряд. Это значит, что зарядка транспорта потребует меньше времени, а мощность будет высокой. Они долго держат заряд, не разряжаясь при хранении.

Такому аккумулятору еще и не нужны сложные системы управления питанием, как другим типам батарей, снижая стоимость всей силовой установки.

Этот тип менее долговечен, чем LNMC или LFP, выдерживая до 1000 циклов зарядки. Аккумулятора хватит на 3-6 лет, потом его потребуется менять.

Кроме того, у него чуть более низкая плотность хранения энергии и невысокая устойчивость к морозам: батареи LMR выключаются при температуре ниже -10°C.

Не только Ford, но и многие другие коллективы инженеров по всему миру пытаются создать батареи, которые были бы лучше старых добрых LFP. Ни одна из этих разработок, включая литий-серные и литий-углеродные типы, пока не произвела революцию.

Не факт, что и инновация Ford достигнет конвейера, хотя компания утверждает, что исправила некоторые хронические болезни химии LMR. Например, она уверяет, что по плотности заряда ее образцы обгоняют батареи на базе никеля.

Главное – есть шанс, что с новыми аккумуляторами электромобили станут столь же доступными, как бензиновые автомобили, считает Чарльз Пун.

Может быть, этой разработке не суждено вытеснить с рынка другие типы – скорее, будет сосуществовать с ними. Чем шире выбор вариантов, тем лучше: наверняка найдутся применения, для которых именно марганцевые батареи окажутся наиболее подходящими.