Batterie_der_Zukunft_Bosch-CD_DE

Як Bosch розробляє батарею майбутнього

Відкриття дослідницького центру в Реннінгені. Як Bosch розробляє батарею майбутнього. Щороку в індустрію електромобілів інвестується понад 400 мільйонів євро

  • Збільшення ємності батарей більше ніж вдвічі та значне зниження їх вартості – мета до 2020 року.
  • Технології Bosch: покращення характеристик літій-іонних батарей, що перезаряджаються.
  • Технологічний прорив – завдяки стартапу з Кремнієвої долини.

Штутгарт та Реннінген, Німеччина – Компанія Bosch проводить дослідження у сфері акумуляторних батарей для електромобілів, які дозволять долати великі відстані без підзарядки, а коштуватимуть менше, ніж їх сучасні аналоги. «Дослідження наших експертів відіграють ключову роль в розвитку електромобільної індустрії», – говорить д-р Міхаель Болле, президент інженерно-дослідницького підрозділу Robert Bosch GmbH. До 2020 року батареї Bosch зможуть накопичувати вдвічі більше енергії, ніж сьогодні, а коштуватимуть значно менше. Ринкові прогнози відповідають очікуванням Bosch: за 10 років близько 15% автомобілів, які випускаються по всьому світі, будуть оснащені електродвигуном. Тому компанія щороку інвестує в індустрію електромобілів понад 400 мільйонів євро.

Поточні характеристики: велика вага та невелика щільність енергії

Д-р Торстен Охс, голова науково-дослідницького підрозділу в галузі акумуляторних технологій у дослідницькому центрі Bosch в Реннінгені, пояснює, що необхідно для прориву в індустрії батарей: «Щоб електромобілі стали популярними, середній за розміром транспортний засіб повинен мати запас енергії близько 50 кіловат-годин». Звичайні свинцеві акумулятори із таким же запасом енергії важитимуть 1,9 тони, навіть без проводки та допоміжних пристроїв. Стільки ж важить і сучасний седан із пасажирами та вантажем. Стандартна 19-кілограмова свинцева батарея, яка забезпечує запуск двигуна в будь-якому автомобілі, віддає у навантаження 0,5 кіловат-години енергії.

1-CR-21624

Мета: вага – 190 кг, час заряджання – 15 хвилин

Сучасні літій-іонні акумуляторні батареї у цьому сенсі не мають рівних. На кілограм ваги вони зберігають у 3 рази більше енергії. Скажімо, 230-кілограмовий акумулятор сучасного електромобіля забезпечує від 18 до 30 кіловат-годин. Але щоб досягти потрібного значення у 50 кіловат-годин, вага батареї має становити 380-600 кг. Пан Охс та його колеги в усьому світі працюють над вирішенням проблеми зниження ваги акумуляторів. Їхнє завдання – «упакувати» 50 кіловат-годин енергії в один блок вагою 190 кг. Ще одним завданням для фахівців є зменшення часу заряджання електромобілів. «Наші нові акумулятори мають накопичити 75% заряду за 15 хвилин», – зазначив пан Охс.

Д-р Торстен Охс та його команда цілком впевнені, що розвиток літій-іонних технологій дозволить досягти цієї мети. «Хоча в цій області потрібно зробити ще чимало», – говорить дослідник. Щоб досягти результатів, його команда у Реннінгені активно співпрацює з експертами Bosch в Шанхаї та Пало-Альто. Для розширення досліджень у сфері літій-іонних технологій компанія Bosch створила Lithium Energy and Power GmbH & Co. – спільне підприємство, співзасновниками якого також є GS Yuasa та Mitsubishi Corporation.

Дорогу електроенергії дає стартап із Кремнієвої долини

«У теорії рішення просте: чим більшою є концентрація іонів літію у вашій батареї, тим більше електронів (а, отже, і енергії) у ній зберігається», – говорить д-р Охс. Але зараз дослідники працюють над вирішенням складного завдання перебудови акумуляторних осередків на атомному та молекулярному рівнях. Для його вирішення слід зменшити кількість графіту в аноді (частині батареї із додатковим зарядом) або ж обійтися й зовсім без графіту. Використання літію замість графіту дозволить збільшити ємність батареї більше втричі. Команда доктора Охса вже досягла певних результатів у вирішенні проблеми заміни графіту в акумуляторах іншими матеріалами. Генеральний директор Bosch Фолькмар Деннер нещодавно презентував прототип такого рішення на Міжнародному автосалоні у Німеччині.

Компанія Bosch придбала Seeo Inc. – стартап із Кремнієвої долини, і завдяки цьому отримала практичний досвід у створенні твердотілих акумуляторів. Батареї такого типу мають ще одну перевагу: у них не застосовується рідкий електроліт. Звичайні літій-іонні батареї, які містять електроліти, за певних умов можуть представляти небезпеку для користувачів.

Переваги нових акумуляторів у різних сферах

Літій-іонні батареї, вироблені за покращеною технологією, будуть ефективно застосовуватися не лише в електромобілях, а й в інших галузях виробництва: смартфони, лептопи, планшети, бездротова побутова техніка та інші пристрої не зможуть обійтися без сучасних, легких та ємних акумуляторів.