Шведские ученые создали структурную батарею, увеличивающую запас хода электромобиля на 70%

Шведские ученые совершили прорыв в области структурных батарей, представив прототип, превосходящий по характеристикам все предыдущие аналоги в 10 раз. Новинка может стать революционной для электротранспорта, а также найти применение в электрических велосипедах, спутниках, ноутбуках и даже самолетах.

Новая технология: безмассовый накопитель энергии

Исследователи из Технического университета Чалмерса в Гетеборге создали ультратонкий и прочный аккумулятор с высокой энергоемкостью. Несмотря на то, что его плотность энергии составляет всего 24 Вт•ч/кг (20% от уровня современных литий-ионных батарей), использование углеродного волокна в конструкции придает ему легкость и жесткость.

Как и традиционные литий-ионные аккумуляторы, инновационный источник энергии может быть интегрирован в силовую структуру кузова автомобиля.

Преимущества структурных батарей

Структурные батареи, в состав которых входят материалы, одновременно являющиеся источником энергии и частью устройства (например, корпуса электромобиля), обладают рядом преимуществ:

• Уменьшение веса устройства
• Повышение прочности

Их применение возможно не только в автомобилях, но и в смартфонах, ноутбуках и других гаджетах.

Революционный состав

Ранее структурные батареи страдали от низкой емкости и слабых механических свойств. Шведские ученые решили эту проблему, разработав новый тип на основе углеродного волокна, покрытого тонким слоем полимера с добавлением лития-железо-фосфата.

Преимущества для электромобилей

Новая батарея, хоть и имеет небольшую плотность энергии (30 Вт•ч/кг) по сравнению с корейским Ioniq 6 (153 Вт•ч/кг), обладает сверхнизкой массой и толщиной. Это позволяет увеличить запас хода электромобиля на 70%, сохраняя преимущества по весогабаритным показателям.

Помимо этого, структурные батареи:

• Содержат меньше металлов (обычных и редких)
• Менее пожароопасны за счет отсутствия жидкого электролита

Дальнейшие шаги и перспективы

Исследователи планируют провести всестороннее тестирование технологии в течение 2025 года. Они уверены, что накопление энергии в углеродном волокне, хотя и не достигнет эффективности традиционных батарей, позволит получить значительные преимущества за счет отказа от громоздких аккумуляторов.

Ученые рассматривают возможность использования новой технологии в авиации, где материал станет силовым элементом конструкции, избавляя от необходимости отдельного аккумуляторного блока.

Запрет на закупку иностранных свинцовых аккумуляторов

Правительство России запретило госзакупки иностранных свинцовых аккумуляторов для запуска поршневых двигателей. Постановление, подписанное премьер-министром Михаилом Мишустиным летом 2024 года, направлено на поддержку отечественных производителей.

Исключение составляют аккумуляторы из стран Евразийского экономического союза (ЕАЭС). Ограничение связано с ростом производства свинцовых аккумуляторов в России, что позволяет полностью удовлетворить потребности госзаказчиков.

Запрет является частью стратегии импортозамещения и поддержки российских производителей. Он может привести к увеличению инвестиций в отечественное производство аккумуляторов и стимулировать развитие инноваций.

Разработка шведскими учеными структурных батарей с улучшенными характеристиками, несомненно, является значительным прорывом в области энергохранения.

Такие батареи, интегрируемые в конструкцию устройств, открывают новые возможности для повышения эффективности и функциональности электротранспорта, а также других гаджетов. Повышение энергоемкости при сохранении легкости и прочности делает их привлекательными для использования в различных областях, от электромобилей до авиации.

Важно отметить, что данный прорыв происходит на фоне усиления глобальной конкуренции в сфере технологий накопления энергии. Разработка структурных батарей может стать важным фактором в борьбе за лидерство на рынке электротранспорта и других секторов, где энергоэффективность является ключевым параметром.

В контексте российских реалий, политика импортозамещения и поддержка отечественных производителей играют ключевую роль. Запрет на закупку иностранных свинцовых аккумуляторов для госзакупок, объявленный в 2024 году, демонстрирует стремление государства стимулировать развитие отечественной промышленности.

В этой связи, успехи шведских ученых могут стать дополнительным импульсом для развития российских технологий в области энергохранения. Не исключено, что российские исследователи и производители смогут адаптировать и внедрить аналогичные решения, отвечающие требованиям отечественного рынка.