«600 км на одном заряде» — Samsung SDI планирует к 2020 году удвоить энергетическую плотность аккумуляторов для электромобилей

Blink_-Ecotality_Fast_Charger

Компания Samsung SDI планирует разработать к 2020 году литий-ионные аккумуляторы, которые позволят электромобилям проезжать на одном заряде около 600 км. Это вдвое больше показателя аккумуляторов, которые крупнейший мировой производитель литиево-ионных аккумуляторов начнет поставлять в текущем году. Об этом было объявлено в ходе мероприятия Int’l Rechargeable Battery Expo, которое проходило с 2 по 4 марта в международном выставочной центе Tokyo Big Sight

Литий-ионные аккумуляторы Samsung SDI для электромобилей используют никель-марганец-кобальтового композита (Ni-Mn-Co) в качестве катода и графит в качестве анода. В компании считают, что увеличить запас хода электрокаров до 500 км к 2018 году можно, улучшив существующие электроды. Говоря конкретнее, в будущем производитель планирует уменьшить размер частиц положительного и отрицательного электродов, а также улучшить кристаллическую структуру графита.

Кроме того, к 2020 году Samsung SDI намерена увеличить показатель пробега электромобилей на одной зарядке до 600 км за счет использования для изготовления электродов новых материалов. В частности, рассматриваются такие варианты, как увеличение доли никеля в положительном электроде, переход на композит литий-никель-кобальт-оксид алюминия (NCA) в положительном электроде, а также замена графита материалом на основе кремния в отрицательном заряде.

По словам вице-президента Automotive & ESS Business и руководителя подразделения маркетинга и планирования Samsung SDI Зин Парка, нынешние литий-ионные аккумуляторы, использующие жидкий электролит, достигнут предела своих возможностей в 2023-2025 году. Именно поэтому уже сейчас Samsung SDI разрабатывает полностью твердотельные аккумуляторы, литий-металлические аккумуляторы и литий-воздушные аккумуляторы.

В прошлом году компания создала прототип аккумулятора, в котором используются исключительно твердотельные компоненты, энергетической плотности в 300 Вт*ч/кг. Это уже больше, чем у обычных батарей Li-ion с жидким электролитом. Коммерческие версии твердотельных аккумуляторов Samsung SDI планирует выпустить где-то в 2025 году.

Энергетическая плотность современных литий-ионных аккумуляторов составляет 250 Вт*ч/кг. Samsung SDI планирует довести этот показатель до значения 400 Вт*ч/кг уже к 2017 году за счет применения твердого электролита, характеризующегося высокой ионной проводимостью. Сейчас компания рассматривает несколько вариантов, включая твердотельный электролит на основе сульфида.

Что же касается литий-металлических и литий-воздушных аккумуляторов, компания планирует воплотить эти концепции в реальных продуктах не ранее 2026 года. По оценкам производителя, они будут характеризоваться плотностью 900 Вт*ч/кг и позволят электромобилям проезжать без подзарядки более 700 км.

Источник: Nikkei BP


  • Ярослав Київ

    Т.е. никаких альтернатив литию на горизонте не наблюдается?
    Плотность это хорошо. Интересны перспективы с себестоимостью. Большинство может обойтись и существующей ёмкостью…

    • Simon

      А вы новости не читаете? Уже раз 20 проскакивала информация, что совершён прорыв и теперь будут новые крутые аккумы, которые будут заряжаться — ну от силы 15 минут. Ключевое слово тут: проскакивала

      • serglukyan

        Ви плутаєте різні речі. Швидка зарядка — тільки один з аспектів «крутизни» акумуляторів. А тут іде мова про ЄМНІСТЬ.

        • Simon

          Не путаю, крутость в ёмкости и заключается) А быстрая зарядка — бонусом

          • serglukyan

            Акумулятори, які можна дуже швидко заряджати, створені ще кілька років тому. Проблема в тому, що в них порівняно невелика ємність.

          • Rado

            И называются конденсаторы )

          • _DM_

            да нет, называются аккумуляторы.

      • Ярослав Київ

        Ну вот раз разработчики конечных продуктов всеми теми открытиями не занимаются, то должно быть есть причины, по которым они нереализуемы…

        • Simon

          Причины банальны. Их суть укладывается в этой картинке

      • _DM_

        Заряжаться где будут от силы 15 минут?
        (вопрос подразумевает учет емкостей индивидуальных батарей, степени заряда батарей за эти 15 минут, токов в зарядном кабеле, мощности подключения зарядной станции к электросети… )

    • serglukyan

      GM анонсував собівартість для Bolt — 145 доларів зараз і 100 в 2022 році. http://evobsession.com/wp-content/uploads/2015/10/GM-Battery-Electric-Vehicles-2.png

      • serglukyan

        11

      • Ярослав Київ

        Т.е. где-то на треть снижение. Сопоставимо с обещаниями в статье. Как раз двукратное увеличение ёмкости где-то к такому уменьшению себестоимости и должно привести…
        Эволюционное постепенное развитие… Хорошо, пусть идет, но бум надеяться на какой-то революционный прорыв. :)

        • serglukyan

          Літій-повітряні обіцяють найбільшу теоретичну ємність — порівняну з енергоємністю бензину. Але не факт, що їх колись доведуть до комерціалізації.

          • Рокфеллеры продают свои нефтегазовые активы — так что все возможно…

          • citizen

            где вас выращивают, мля?

      • Долларов за 1 Квт*ч

  • Alexandr

    Ну аккумы на основе кобальта есть на рынке уже давно. Они самые емкие но и очень дорогие. Тут главные вопрос удалось ли снизить стоимость.

    • serglukyan

      У Тесли якраз такі.

      • Alexandr

        Интересно как там гигафабрика будет конкурировать, если самсунг действительно выкатит акумы со в 2 раза большей емкостью.

        • serglukyan

          Це буде прекрасно, якщо Самсунг зробить те, що обіцяє.Вважалося, що найкращі за характеристиками літій-іонні батарейки були у Панасоніка (тому їх Тесла і обрала). Якщо завтра найкращі будуть у Самсунга — це активізує конкуренцію, і Панасонік почне ворушитися активніше.

          • citizen

            а гигафактори строится с привлечением панасоника или тесла самостоятельно?

          • serglukyan

            Спільно з Панасоніком, він у гігафабрику інвестує серйозні гроші.

    • _DM_

      ну насчет главный вопрос.. мне вот например интересно как там дела с количеством циклов разряд/заряд

      • serglukyan

        Нормально. Вистачає на 8 років гарантії для електромобіля.

        • _DM_

          Где вы почерпнули эту информацию? Где можно почитать?
          «Компания Samsung SDI планирует разработать», но при этом вы утверждаете, что _уже_ хватает на 8 лет гарантии.

  • Who?

    Самсунг — делай холодильники и не выпендривайся

    • citizen

      тебя ждут в совете директоров, срочно вылетай в корею

  • Звучит хорошо, посмотрим что в реальности будет

  • serglukyan

    «Считается, что теоретический предел энергетической плотности обычных литий-ионных аккумуляторов составляет 250 Вт*ч/кг.» Це застаріла інформація — або ідеться не про теоретичну межу, а про щільність сучасних КОМЕРЦІЙНИХ літій-іонних батарей.

  • serglukyan

    Невеликий приклад того, що це таке — 400 Вт год/кг, які обіцяє Самсунг вже у наступному році. Нинішні батареї Тесла Моторс (вони вважаються найкращими на ринку, виробляє їх Панасонік) мають ємність в районі 250 Вт-год/кг (можливо, зараз вже вище). Зростання ємності цих батарей в 1,6 рази означає зростання максимального пробігу машини Tesla Model S з 400 до майже 700 км. Ще приклад — якщо сісти на велотренажер і крутити педалі з усіх сил, вийде десь 150 ват максимум. Тобто, батарейка масою 1 кг і ємністю 400 вт-год/кг — це еквівалент двох із половиною годин максимальної фізичної активності людини. Тобто, з такими батареями можна буде створювати не лише екзоскелети, а й «бігові костюми», джетпаки та іншу фантастику.

    • Сергей Ляшенко

      Якщо крутити педалі може вийти і значно вище 1 кВт, а не 150 ват, залежить від людини. Порахуйте: вага людини з велосипедом 100 кг це приблизно 1000 Ньютонів, тоді при підйомі на 1 метр/секунду (а спортсмени велогонщики долають підйоми ще швидше), потужність буде складати 1кВт, не підготовлена людина звичайно буде менш витривала, але хто заважає готуватися :)

      • Soroka

        Чемпіон Тур де Франс Кріс Фрум, унікальна біологічна машина, викручує на тривалому відрізку трохи більше 7 Ват/кг або в загальному 400-420 Ват.

        • serglukyan

          Дуже вдячний панам велосипедистам за детальні коментарі. Бо ці коментарі наочно показують, що це таке — батарейка з ємністю 400 вт-год на кілограм.

      • Yuriy Pylypenko

        Орієнтовна таблиця для велоспорту на шосе (роздільний старт)
        —————
        І розряд — 300 Ват, 20 хв
        КМС — 320 Ват 30 хв
        МС — 360 Ват 45 хв
        МСМК — 400 Ват 45 хв
        Чемпіон світу — 420-450 Ват 1 година
        Зафіксовані рекорди — 480…500 Ват 1 година (Індурайн, Армстронг, Канчелара, Віггінс)

        Після розробки тесту на Еритропоетин в 2004 році, показники понад 6-6.5 Ват/кг маси тіла практично не фіксуються більше. До 2004 року фіксувалися потужності до 7 Вт/кг

        • Soroka

          Не правда, фіксуються. Просто такі результати показують 20-30 людей в світі.

          • Yuriy Pylypenko

            Ну.. Кінтана в 2013 і 2015 мабуть видав стільки. Більше нікого не пригадаю більше як 6.5
            Ну і Вігінс під 480 при масі 69 дав, як мінімум на Лондон-2012 (майже 7W)

            Як Шлек з Контою рубалися на Турмалє там ледь 6 було

          • Soroka

            Мартін, Канчелара, Нібалі, Віггінс. Справа ще в тому, що вони стараються не палити показники своєї потужності, щоб не було зайвих розмов.

          • Yuriy Pylypenko

            Ці до 6W дають, хіба Вігінс за рахунок того що він як узнік газенвагена

          • Soroka

            Ось, наприклад, знайшов показники з чемпіонату світу в розділці 2011 року. Перше вага, друге орієнтовна потужність.

            1 Tony Martin 75 481
            2 Bradley Wiggins 69 447
            3 Fabian Cancellara 82 451
            4 Bert Grabsch 78 445
            5 Jack Bobridge 65 424
            6 Richie Porte 62 417

            Знову ж таки, про Фрума казали минулого року 7 ватт/кг.
            Хороший переклад на тему http://www.sports.ru/tribuna/blogs/prohibitedlist/682720.html

        • _DM_

          Не перестаю восхищаться, насколько поднялся уровень комментариев с вашим приходом на itc.

    • Yuriy Pylypenko

      «крутити педалі з усіх сил, вийде десь 150 ват максимум»
      В мене тренажер з паверметром, в 2013 році на піку форми я крутив 320-330 Ват до 45 хв

      • serglukyan

        Тренажер робив вам компліменти. :) Але можна інакше порахувати. Добовий раціон людини — в районі 3000 ккал. А це 3.489 kWh на добу. Або ті ж самі 150 вт.

        • _DM_

          можно крутить 12 часов, а можно и 24 часа в сутки… = плохой пример (неоднозначный)

          Суточный рацион среднего офисного планктона, или солдата в полной выкладке на боевом задании? = тоже плохой пример (тоже неоднозначный)

          • serglukyan

            Не грає ролі — раціон він і в африці раціон.

          • _DM_

            И совершенно не важно, что энергозатраты человека при этом выше? Ну да, очень «разумно» в таком случае что то считать, исходя из рациона

        • Yuriy Pylypenko

          Механічний ККД людини близько 22.5%, щоб видати на валу 150 Ват механічної повна потужність спалювання кисню (VO2) біля 670 Ват.
          Також в людини є BMR — Basal metabolic rate, це без теплообміну і без руху жодного м’яза. Людину кладуть в таку температуру середовища, щоб не було теплозатрат і вона нерухомо лежить. Витрати лише на підтримання життєдіяльності внутрішніх органів. Це біля 1200..1300 ккал на добу.

          Тренажер в мене точний — Tacx Flow T2200, він не прецизійний для наукових досліджень, але має точність +-3% достатню для потреб спортсменів.

          Його покази повністю узгоджуються з моїми результатами на шосе — коло 30.36 км (змінний рельєф, є 3 затяжних спуски і підйоми, вітер, відстань виміряна Google Earth) я проїжджав стабільно менше чим 46 хвилин

          Наприклад 20.06.2013 я проїхав цю дистанцію 0:44:58 з середнім пульсом HR177. Це середня швидкість 40.51 km/h, найкращий результат був 41.6 на круг середня. Видати таку середню з менше як 330 Ват неможливо.

          Коло 200 км (в Новоград і назад чи в Броди і назад) я неодноразово сам проїжджав менше як за 6 годин (середня на круг вище 33.3), це середня потужність десь 200 Ват за 6 годин

          Найкращий офіційний час на дистанції 206 км Рівне-Броди-Рівне, зафіксований суддями — 5:35 години, це середня швидкість 36.9 (їздова була 37.2, але 1 раз зупинялися набирати воду і хавчик)

          04.05.2013 Рівне-Дубно-Кременець-Шумськ-Острог-Рівне | 226 км | 5300 kcal , 10:51 год, 31 km/h avg

          https://uploads.disquscdn.com/images/d429cc6547fa0fd264c9644f1e5fee0c583cfa34c8ec76b563750603d285f9b2.jpg https://uploads.disquscdn.com/images/5f4a1f5f5f63d0008f55a1be174e31672782eeaec0246ef5be040f70ac9f11fd.jpg

          • serglukyan

            Так і я ж про що. Якби ви почали ваше зауваження так: «Я ЗАЙМАЮСЯ ВЕЛОСПОРТОМ, і в 2013 році на піку форми я крутив 320-330 Ват до 45 хв» — то я б не став з вами сперечатися. Бо очевидно, що тренований спортсмен має результати в рази кращі, ніж пересічна людина. А я говорив про пересічних людей.

  • Alexandr

    Ну посмотрим Samsung вроде как не должен звиздеть. Первыми они в любом случае должны появится в мобилках.

  • Дмитрий Шахов

    Короче для телефонов ни чего не измениться, запасаемся повербанками.

  • Yuriy Pylypenko

    Насреддин рассказывает, что как-то раз поспорил с эмиром бухарским, что научит своего ишака богословию так, что ишак будет знать его не хуже самого эмира. На это нужен кошелёк золота и двадцать лет времени. Если он не выполнит условия спора — голова с плеч. Насреддин не боится неминуемой казни: — «Ведь за двадцать лет», — говорит он, — «кто-нибудь из нас троих обязательно умрёт — или эмир, или ишак, или я. А тогда поди разбирайся, кто из нас троих лучше знал богословие!!»

  • Kirill Dnepropetrovets-Ts

    Главное, чтобы не получилось, как с аккумуляторами смартфонов.

    • citizen

      там тоже эволюция вполне заметна

      • Kirill Dnepropetrovets-Ts

        Слишком малозаметно по сравнению с деградацией в плане энергопотребления!1

        • citizen

          нет никакой деградации потребления