Этот стартап по производству аккумуляторов заявляет, что нашел способ производить дешевые аккумуляторы LFP, не жертвуя при этом запасом хода.

Стоимость остается одним из самых больших препятствий на пути внедрения электромобилей. Большинство современных электромобилей продаются по более высоким ценам, чем автомобили, работающие на ископаемом топливе, и это удерживает многих людей от их покупки.

Это может скоро измениться. Оболочка ядрастартап по производству аккумуляторных материалов, на этой неделе объявил о прорыве, который может снизить стоимость литий-ионных батарей.

Это не тот прогресс, который открывает возможности для электромобилей с запасом хода в 500 миль, но не многим людям нужны такие возможности. Если подход Coreshell сможет доказать свою ценность, он может проложить путь к более дешевым батареям, не зависящим от Китая.

Прогнозы относительно удешевления электромобилей основаны на постоянном потоке технологических усовершенствований, включая более качественные материалы для аккумуляторов. Кремний может заменить графит в аноде, отрицательной клемме литий-ионной батареи. И кремний, и графит принимают и сохраняют ионы лития во время зарядки аккумулятора. Хотя кремний может удерживать гораздо больше, у него есть и обратная сторона.

При зарядке аноды имеют свойство разбухать. Графитовые аноды просто немного раздуваются, и к тому же они довольно эластичны. Но когда кремниевые аноды заряжаются, они могут раздуваться, как воздушные шары, в несколько раз превышая первоначальный размер. Без чего-либо, компенсирующего это, анод может разрушиться после последовательных циклов зарядки и разрядки.

Тем не менее, потенциал кремния для улучшения аккумуляторов заставляет несколько стартапов работать над решением его проблем. Большинство подходов включают в себя специализированные микроскопические структуры, учитывающие склонность кремния к расширению. Для создания своих запатентованных рецептур эти компании используют более очищенную и более дорогую версию металла. В результате кремниевые аноды до сих пор были ориентированы на рынки, где легче поглотить ценовую премию, включая бытовую электронику и электромобили высокого класса.

У Coreshell было ранее сосредоточился на покрытиях это замедлило деградацию различных материалов для аккумуляторов, но теперь компания специализируется на кремнии. «Два года назад мы совершили прорыв в области кремния металлургического класса», — рассказал > соучредитель и генеральный директор Джонатан Тан. Покрытие эластично, помогает удерживать материал во время циклов зарядки и разрядки, а также предотвращает разрушение поверхности, добавил он. «Это будет то, на чем мы сосредоточимся, чтобы вывести на рынок и начать коммерциализацию, начиная со следующего года».

Кремний металлургического класса не только дешевле, чем варианты более высокой чистоты, но и примерно вдвое дешевле графита, обычно используемого в литий-ионных батареях, сказал Тан в четверг на презентации на Международном семинаре по батареям.

Есть и геополитические последствия. По данным компании, три четверти мировой цепочки поставок графитовых анодов проходит через Китай. Эталонный минеральный интеллект. Это поставило производителей аккумуляторов и автопроизводителей в затруднительное положение. Чтобы претендовать на налоговые льготы на электромобили, Закон о снижении инфляции требует, чтобы минимальный процент материалов для аккумуляторов поступал из внутренних источников или из стран, с которыми США заключили соглашение о свободной торговле; планируется увеличить эту долю до 90% в 2028 году.

Поскольку кремний может хранить гораздо больше энергии, батареи эквивалентной емкости требуют меньше материала по сравнению с графитом. Учитывая это, по оценкам Coreshell, в Соединенных Штатах должно быть достаточно металлургического кремния, чтобы удовлетворить спрос. А поскольку металлургический кремний стоит дешевле графита, он потенциально может полностью вытеснить китайский графит.

Первым продуктом Coreshell станет кремниевый анод в сочетании с катодом из литий-железо-фосфата (LFP). Катоды LFP дешевле и безопаснее, чем другие химические материалы, используемые в электромобилях, такие как никель-марганец-кобальт (NMC), а ингредиенты более широко доступны за пределами Китая. По этой причине автопроизводители пересмотрели LFP, но воздержались от его широкого внедрения, поскольку он хранит меньше энергии, чем NMC.

Однако при использовании кремниевого анода несоответствие должно исчезнуть. Coreshell прогнозирует, что ее кремниевые аноды могут даже дать LFP преимущество перед традиционными элементами NMC с графитовыми анодами.

Во-первых, Coreshell необходимо масштабировать и коммерциализировать свою технологию, а это немаловажная задача. Его первоначальным рынком будет электромобильность, включая электронные велосипеды, электрические скутеры и электрические багги для дюн. (Компания заключила договор с реинкарнацией Meyers Manx, которая создала одноименный культовый багги 1960-х годов.) На данный момент компания производит собственный материал, но она не против более тесного сотрудничества с поставщиками, возможно, лицензирования. его технология.

Тем временем Coreshell будет проходить строгие этапы квалификации, необходимые для того, чтобы стать поставщиком автомобилей. Тан сказал, что его компания планирует поставить A-образцы партнерам в 2025 году и надеется перейти на электромобиль к концу десятилетия. К 2025 году его конкуренты Они и Группа14 ожидайте, что они будут в коммерческом производстве. Конечно, их кремниевые анодные материалы будут стоить дороже, но у них будет преимущество масштаба и опыта, которые помогут снизить затраты.

Для автопроизводителей перспектива выбора привлекательна. Не все достижения в области аккумуляторов проходят проверку, и если литий-ионные аккумуляторы хотят продолжить свое движение вниз по кривой затрат, потребуется более одного подхода, чтобы обеспечить постепенные достижения, на которые рассчитывает автомобильная промышленность.