Заглянем в недалекое прошлое. В 2020 году Toyota пообещала, что выпустит первую модель на твердотельных аккумуляторах (тип SSB – Solid-State Battery) к 2022 году.
«Революция будет. Но это не твердо»: почему новые электрокары все еще не на твердотельных батареях
Вы не чувствуете себя слегка обманутыми? Уже пять лет автопроизводители обещают, что вот-вот начнут выпускать электромобили на чудесных аккумуляторах нового поколения – таких, с которыми запас хода достигнет 1000 км, зарядка будет длиться всего 5 минут, а риска пожара никакого.
Audi
Содержание
В том же году Volkswagen и его партнер QuantumScape заявили, что возможен коммерческий запуск SSB к 2024-2025 году.
Китайский автопроизводитель Nio в 2023 году заявил, что начал производство электромобилей с твердым электролитом. Потом вскрылось, что на самом деле речь идет о гелевом аналоге.
Четыре года спустя обе фирмы стали куда скромнее и осторожнее в своих прогнозах. Теперь Toyota ожидает, что начнет «ограниченное производство» в 2027–2028 годах, а массовое только к 2030 году. На такой же срок отложил свои планы и VW.
Причина? Сложность доработки технологических решений и запуска массового производства – ничего не значащие простому автомобилисту слова. Любая современная технология сложна, можно возразить. Но почему одни технологии появляются в обещанные сроки, другие превращаются в хайп и последующий, скажем прямо, обман?
В этом вопросе мы разбираемся вместе с Алексеем Щелудяковым, директором института дорожного строительства и транспорта ПНИПУ.
Вы живете в эпоху жидких и гелевых электролитов
Любой аккумулятор состоит из анода и катода – двух электродов – помещенных в электролит, через который «плавают» ионы, объясняет эксперт. В обычных аккумуляторах электролит жидкий или полужидкий (гелевый), а в твердотельной батарее все три части образуют твердый «бутерброд» с электролитом из керамики или полимеров.
Проблема элементов на жидком электролите в том, что сама жидкость огнеопасна. Вспомните видео горящих Tesla: потушить такие пожары крайне сложная задача. «При внутреннем коротком замыкании в таких аккумуляторах возникает эффект теплового разгона, – объясняет он, – когда батарея за считанные минуты саморазогревается до температур выше 500°С, вызывая цепную химическую реакцию и еще более интенсивный пожар или даже взрыв».
Твердотельные аккумуляторы – мощные, долговечные, безопасные. В теории
Исследователи из разных стран обещают грандиозные преимущества таких аккумуляторов, говорит он:
- Запас хода вырастет в 3-4 раза. Компания Huawei недавно получила патент на батарею, которая обеспечит до 3000 км пробега на одной зарядке, против 700-1000 км у лучших литий-ионных аналогов.
- Зарядка сократится до 5-15 минут. Еще в 2023 году Toyota представила прототип с запасом хода 1200 километров и временем зарядки 10 минут, а Huawei в июле 2025 года пообещал достичь показателя в 5 мин.
- Никаких пожаров – твердый электролит обладает гораздо большей термостабильностью, устраняя риски теплового разгона.
- Морозоустойчивость – работа при –40°C, в то время как литий-ионные батареи на морозе теряют до 40% емкости.
В лабораториях SSB неплохо работают. Но дальше – сплошные барьеры
Так часто бывает с технологиями: одно дело сделать штучный и небольшой лабораторный прототип, и совсем другое – сотнями тысяч штук производить многокиловаттные батареи для электромобилей, говорит он: «Одно дело стерильные условия лаборатории, и реалии промышленного производства».
Вот только некоторые проблемы, над которыми работают исследователи в последние несколько лет:
- Трещины в «бутерброде». Твердый электролит, например, та же керамика, растрескивается при нагреве, вибрациях или после сотни циклов зарядки, в результате чего батарея теряет мощность.
- Образование дендритов. При быстрой зарядке на аноде образуются древоподобные структуры из лития. «Они прорастают в электролите, вызывая короткое замыкание. Да, в Huawei придумали особое покрытие анода для защиты, но его сложно наносить массово», – говорит эксперт.
- Чистота на заводе должна быть как в операционной. Сульфидные электролиты, самые эффективные в работе, чувствительны к контакту с влагой. Аккумуляторные заводы придется перестроить, оборудовав «сухие комнаты» с контролем влажности – а это делает их производство в 3 раза дороже обычных литий-ионных. По крайней мере, на нынешнем этапе.
Цена вопроса: пока не для среднего класса
«Сложная и дорогая в реализации технология приводит к высокой стоимости продукции. Это также сдерживает их внедрение», – говорит эксперт.
На текущем этапе развития, SSB-элементы стоят $800-1200 за 1 кВт·ч, в то время как литий-ионные становятся все дешевле, и сейчас стоят $100-150 – разница в восемь раз.
Аккумулятор для Tesla Model 3 в SSB-версии обойдется в $72 000 – дороже всего автомобиля!
Пока твердотельные буксуют, литий-ионные развиваются
История с жидкими и твердотельными батареями – это тот случай, когда эволюция победила революцию.
«Пока мир ждал твердотельную батарею, литий-ионные технологии ушли в отрыв», – говорит эксперт. Крупнейший их производитель CATL выпустил литий-ионные батареи с запасом хода 1000 км и зарядкой за 10 минут – почти как у ожидаемых образцов SSB.
С надежностью и ценами тоже все лучше: та же Tesla снизила стоимость своих батарей на 60% с 2018 года, а ресурс увеличила до 1 млн км. Отчасти это заслуга LFP-батарей, не содержащих дорогой кобальт, более доступных и безопасных. За 3 последних года их доля выросла с 10% до 40%.
«А кроме того, сейчас набирают популярность гибридные автомобили, – отмечает эксперт. – Когда-то они считались переходным этапом, но по данным Китайской ассоциации легковых автомобилей, в первой половине 2025 года их продажи выросли на 31,5%».
Чем дальше уходит эволюция традиционных аккумуляторов, тем труднее разработчикам SSB добиться преимущества.
«Холодная война» инженерных умов
Следующий вопрос, тормозящий революцию: кто владеет технологией?
«За последние 5 лет подано свыше 20 000 патентов на SSB, – отмечает Алексей Щелудяков. – Toyota лидирует по их числу, но большая часть ее ноу-хау засекречены. Huawei в 2025 году запатентовала батарею с зарядкой за 5 минут и запасом хода до 3000 км, а также ранее также в 2025 года зарегистрировала патент на создание ключевого элемента батареи – сульфидного электролита».
Ключевые технологии разбросаны по компаниям: «Сборка SSB похожа на попытку собрать iPhone из деталей Samsung, Apple и Xiaomi – юридически это невозможно без сложных лицензионных соглашений».
Алексей Щелудяков к. т. н., директор института дорожного строительства и транспорта ПНИПУ
Не в этом десятилетии
Сейчас компании стали куда осмотрительнее с обещаниями. Toyota, развивающая собственную технологию, планирует с 2027-2028 годов применить ее в моделях Lexus следующего поколения.
- Nissan, также игрок-одиночка, надеется представить электрический пикап в 2028-2029 годах.
- Mercedes-Benz и его партнер Factorial Energy к 2026-2027 году готовят пару моделей – седан EQS и кроссовер EQG.
- Huawei и Changan Auto также называют 2027-й года, а Honda и ее партнер SES AI Corp – 2028-й.
«Аналитики считают, что до 2030 года SSB останутся "технологией для избранных"», – предупреждает эксперт. «Лишь после 2030-го, когда стоимость упадет до $300-500 за кВт·ч, они попадут в доступные электромобили».
Твердотельные аккумуляторы – не «убийца» литий-ионных, а их логичное продолжение, говорит Алексей Щелудяков, директор института дорожного строительства и транспорта ПНИПУ. «Как в свое время перешли от кнопочных телефонов к смартфонам, так и батареи будут меняться постепенно. Да, SSB дадут нам свыше 1000 км на заряде и заправку "полного бака" за время, пока вы пьете кружку кофе – но все это произойдет не завтра, а послезавтра... точнее, лет через пять».
«А пока литий-ионные батареи, как старые добрые двигатели внутреннего сгорания, еще долго будут "рабочими лошадками" электромобилей».