Батериите за електромобили – преодоляване на ограниченията

Цилиндричните батерийни клетки още дълго ще останат предпочитаната технология за съхранение на енергия в електрически превозни средства (снимка: CC0 Public Domain)

Пазарът на батерии за електрически превозни средства (ЕПС) ще нарасне от 132,6 милиарда долара през 2023 г. до 508,8 милиарда долара към 2033 г., регистрирайки увеличение от 14,1%. Най-новите разработки в областта водят до въвеждане на акумулатори с по-високи стандарти. Въпреки че се очаква тези батерии да подобрят производителността и пробега на ЕПС, фактори като ограниченият пробег на електромобилите, необходимото значително време за зареждане, високата цена и ограничената наличност на станции за зареждане карат потребителите да се колебаят дали да предпочетат е-кола пред превозни средства с ДВГ.

Производителите на батерии за ЕПС се концентрират върху преодоляването на предизвикателствата на пазара чрез разработване на нови акумулатори с креативни, бързи технологии за зареждане. Налице са редица подобрения в производствените процеси, включително автоматизация и нови техники за сглобяване, които имат за цел да намалят разходите и да подобрят скалируемостта на производството на батерии, отчита нов доклад на Markets and Markets. Това включва иновации в производството на електроди, сглобяване на клетки и интегриране на опаковки.

Цилиндричната система все още няма равна

Предвижда се цилиндричните батерии да регистрират най-висок среден ръст през прогнозния период. Цилиндричните батерии са известни със своята издръжливост и здравина. В сравнение с другите формати на батерии за ЕПС, цилиндричните клетки са най-евтините за производство, тъй като корпусът им позволява превъзходно подреждане и осигурява ефективна механична устойчивост както на външни, така и от вътрешни напрежения.

Според Laserax, средно електромобилите с цилиндрични клетки имат между 5000 и 9000 клетки. Това е много повече от в сравнение с която и да е друга архитектура на клетките. OEM производителите приемат добре цилиндрична форма, свидетелство за което е и фактът, че големи брандове като Tesla предпочитат да използват цилиндрични батерии поради тяхната надеждност и издръжливост.

На фокус: отрицателните електроди

Отрицателният електрод в батерията за ЕПС играе решаваща роля за нейната производителност и дълголетие. Той е отговорен за съхраняването на литиеви йони по време на зареждане и освобождаването им по време на разреждане. Енергийната плътност на материала на отрицателния електрод определя количеството енергия, което може да се съхранява. По-високата енергийна плътност води до по-дълъг пробег и по-рядко зареждане.

На фона на нарастващото търсене на батерии се очаква отрицателният електрод да бъде най-важният компонент на литиево-йонната батерия. Идеалният аноден материал трябва да има висока енергийна плътност, дълъг живот като цикли на зареждане и разреждане, както и максимална безопасност.

Hitachi Chemical, BTR, Shanshan Technology, JFE, Mitsubishi Chemical Holdings и Nippon Carbon са сред азиатските компании, които произвеждат анодни материали и ще имат ключова роля за развитието на пазара. Нанокомпозитни сплави от типа на калай/въглерод/кобалт и силициево-въглеродните композити са две възлови постижения в науката за материалите за отрицателни електроди.

Голямата надежда е в Северна Америка

Автомобилната индустрия на Северна Америка е сред най-динамичните. Поради присъствието на големи комерсиални производители на автомобили като Tesla, Proterra, MAN и NFI Group, регионът може да се похвали с авангардни научноизследователски и развойни дейности, иновации и технологични разработки в електромобилите. Тези компании инвестират в изграждане и разширяване на съоръжения за производство на батерии в Северна Америка.

Заводите имат за цел да произвеждат литиево-йонни батерии и други усъвършенствани технологии за съхранение на енергия, за да отговорят на нарастващото търсене на електрически превозни средства.

На северноамериканския пазар на електромобили водещите доставчици на батерии за електромобили и новостартиращи фирми все по-често формират обединения с OEM производители. Например GM си партнира с LG Chem. Stellantis наскоро се съюзи със Samsung SDI за разработване на батерии за ЕПС. Ford пък си сътрудничи със SK Innovation. Tesla произвежда свои собствени EV батерии. Всички тези корпорации формират партньорства за създаване на производствени центрове в САЩ.

Успоредно с това OEM производителите все повече разширяват вниманието си към пускането на електрически камиони, микробуси и автобуси. В резултат на това пазарът на батерии за електромобили в Северна Америка вероятно ще расте много динамично. Нарастващото търсене на товарни и обществени транспортни паркове с нулеви емисии също ще стимулира растежа на пазара на батерии за ЕПС.

Коментар