Samsung объявила о прорыве в технологии аккумуляторов: новая разработка должна удвоить емкость (при тех же размерах) и сократить время зарядки в пять раз. Одновременно в Австралии запустили самый большой аккумулятор в мире, от Tesla. Мы расскажем, что происходит в мире батарей.
Станция быстрой зарядки Tesla Supercharger
Полтора века стабильности
С момента изобретения в середине XIX века свинцово-кислотные аккумуляторы остаются одними из наиболее популярных. Потому что они очень простые и дешевые — для работы нужны, по сути, две свинцовые пластины и серная кислота. Даже с появлением альтернативных видов аккумуляторов, свинцовые все равно повсюду под капотом автомобилей и в системах сохранения энергии. Их производство продолжает расти, хотя и перемещается в страны с менее строгими законами об охране окружающей среды — например, в Китай, который производит половину свинцовых аккумуляторов.
В телефон свинцовый аккумулятор не влезет
Все портативные гаджеты и компьютеры обязаны своим существованием маленьким и легким аккумуляторам. Главным образом — литий-ионным аккумуляторам, которые начали появляться в 1990-х. Несмотря на то, что свинцовые аккумуляторы развиваются уже полтора века, литиевые могут быть в пять раз меньше и в четыре раза легче при аналогичной емкости. Главная проблема литиевых элементов — цена, они в три-пять раз дороже. Но аналитики Bloomberg полагают, что к 2030 году стоимость киловатт-часа литиевого аккумулятора упадет ниже 100 долларов, а это почти как у свинцового.
Прогноз по росту производства литий-ионных аккумуляторов и по снижению стоимости киловатт-часа
Аккумуляторами освещают целые города
30 ноября Tesla запустила свой комплекс Powerpack в австралийском Джеймстауне. Это 600 полуторатонных шкафовс литиевыми аккумуляторами — самая большая батарея в мире, которая к тому же заряжается от ветряков. Ее энергии хватит, чтобы снабжать 30 тысяч домов в течение одного часа. Но основная задача Powerpack не в этом — она должна будет сохранять лишнюю энергию*, а потом помогать при пиковых нагрузках.
Все равно приходится ждать
Одна из главных проблем с любыми аккумуляторами — их надо долго заряжать, особенно если хочется иметь полную батарею. Даже скоростные зарядные станции Tesla Supercharger дают полный заряд только за полтора часа (зато половину заряда — за 20 минут).
Эту проблему обещают решить в Samsung, где, судя по результатам исследований, придумали, как полностью зарядить любой литиевый аккумулятор за 12 минут! Ученые предложили нанести на электроды аккумуляторов графеновые** шарики. Вместе со скоростной зарядкой такой метод должен повысить емкость аккумулятора вдвое.
Все помешаны на электромобилях. И это здорово!
Рынок электромобилей растет все быстрее и быстрее. А это означает, что развитием новых аккумуляторных технологий теперь занимаются не только Samsung или Panasonic (она делает батареи для Tesla), но и традиционные автопроизводители. Toyota уже объявила, что сделала собственное прорывное открытие, которое должно к 2020 году сделать литиевые аккумуляторы полностью твердотельными (сейчас внутри жидкий или гелевый электролит). Более плотные аккумуляторы, в теории, будут меньше и легче, но при этом более долговечными.
|
* Баланс в энергосети Лишняя энергия может быть получена от ветряков, например, когда ночью ни у кого не горит свет, но дует сильный ветер. Напротив, когда все приходят с работы и включают кондиционеры, электростанции могут не справляться с нагрузкой — для этого пригодится запасенная энергия. ** Графен Двумерный углерод — слой атомов углерода толщиной в один атом. Материал сочетает в себе высокую жесткость и проводимость электрического тока. |