Китайский автопроизводитель GAC сообщил о готовности перевести твердотельные аккумуляторы из лабораторной стадии в серийное производство. По заявлению компании, уже в текущем году технология появится на моделях премиального бренда Hyper.
Что такое твердотельные батареи
В отличие от традиционных литий-ионных ячеек, где электролит представляет собой жидкость или гель, в твердотельных аккумуляторах все компоненты — анод, катод и электролит — находятся в твердом состоянии. В качестве электролита могут использоваться керамика, стекло, полимеры или сульфидные соединения.
Такая конструкция устраняет риски утечки и испарения, а также снижает возгораемость. Твердый электролит выступает физическим барьером, препятствующим росту дендритов — микроскопических литиевых отростков, которые могут вызывать короткое замыкание в жидкостных системах.
Преимущества для электромобилей
Твердотельные батареи открывают путь к более высокой плотности энергии. Если современные литий-ионные ячейки обеспечивают около 250–300 Вт·ч/кг, то твердотельные конструкции способны превзойти этот показатель. Это напрямую влияет на запас хода без увеличения массы автомобиля.
Кроме того, твердые электролиты лучше совместимы с литиевыми анодами, которые обладают большей емкостью, чем графит. Это позволяет создавать более компактные и легкие батарейные блоки, а также открывает новые возможности для дизайна автомобилей.
Достижения GAC
В GAC заявляют, что разработанные ими твердотельные батареи достигают плотности энергии более 400 Вт·ч/кг. Это стало возможным благодаря использованию кремниевых анодов третьего поколения с обратимой емкостью в четыре раза выше, чем у графита, и катодов с высокой поверхностной емкостью.
По данным компании, ячейки проходят испытания на прокол гвоздем, резку и нагрев до 200°C без теплового разгона. В 2025 году технология была переведена на пилотное производство, а емкость автомобильных ячеек превысила 60 А·ч.
В компании также отмечают, что полный цикл производства уже отработан, что позволяет снизить инвестиции в оборудование на 15%, занимаемую площадь на 40% и затраты на масштабировании более чем на 35%.
Перспективы
Первыми твердотельные батареи получат модели под брендом Hyper, который, по словам представителей GAC, создан для расширения границ возможностей электромобилей. Ожидается, что запас хода таких автомобилей превысит 1000 километров.
Впрочем, массовое производство твердотельных аккумуляторов остается сложной задачей. Основные вызовы — высокая стоимость материалов, особенно сульфидных соединений и лития, а также обеспечение стабильности границы раздела между твердым электролитом и электродами. Тем не менее, в GAC уверены, что эти проблемы решаемы.
