BYD готовит автомобиль с твердотельной батареей: технологию планируют показать в 2027 году
BYD намерена представить автомобиль с собственной твердотельной батарейной технологией в 2027 году. Такой план исполнительный вице-президент компании Стелла Ли озвучила во время интервью в Валенсии, Испания. Пока речь идёт о демонстрации разработки на автомобиле. Сроки выхода этой модели в продажу и начала массового производства не объявлены.
По словам Ли, исследовательские подразделения BYD изучают практически все направления аккумуляторных технологий. Она также заявила о ведущих позициях компании в твердотельных батареях — как в самой технологии, так и в подготовке коммерческих производственных линий. Подтвердить эти слова должна первая модель BYD с таким решением.
Аккумуляторное подразделение занимается не только химией ячеек, но и производственными процессами, возможностями выпуска и проектированием оборудования. Однако конкретную модель, дату запуска производства, параметры батареи и показатели её работы Ли не раскрыла. Анонс пока остаётся на стадии демонстрации технологии.
Почему сульфидные батареи непросто довести до серии
FinDreams разрабатывает неорганический сульфидный твёрдый электролит, в том числе на основе материалов LPSC, содержащих литий, фосфор, серу и хлор. Компания уже сообщала о прототипах твердотельных ячеек ёмкостью 20 и 60 А·ч с целевой удельной энергоёмкостью, приближающейся к 400 Вт·ч/кг. Но показатели отдельной ячейки ещё не подтверждают такую же энергоёмкость готового аккумуляторного блока.
Сильная сторона сульфидов — высокая ионная проводимость. Сложности начинаются при переходе от лабораторных ячеек к автомобильной батарее: когда электроды расширяются и сжимаются, контакт между твёрдыми материалами может нарушаться. Это грозит ростом импеданса и ухудшением сохранения ёмкости.
Поэтому некоторые сульфидные конструкции требуют постоянного механического сжатия. Дополнительные требования появляются и к корпусу батареи, и к контролю усилия прижатия.
В автомобиле аккумулятору придётся выдерживать вибрации, перепады температуры и многократные циклы заряда и разряда, сохраняя необходимые механические и тепловые условия работы. Демонстрационная машина проверит всю систему в сборе, включая интеграцию батареи.
Производство — отдельная сложность. При традиционном «мокром» изготовлении электродов применяют растворители, способные реагировать с сульфидными электролитами. Поэтому разработчики движутся к сухим процессам на основе фибрилляции политетрафторэтилена, или PTFE. FinDreams уже работает над этим подходом с китайскими поставщиками оборудования на пилотных площадках. До больших объёмов, однако, ещё нужно дойти.
Влага тоже добавляет проблем. При гидролизе сульфидные электролиты могут выделять сероводород — H₂S. Контроль влажности и герметичность ячеек и аккумуляторных блоков важны как при производстве, так и во время эксплуатации автомобиля.
Свежие патентные заявки в Китае также показывают работу над композитными катодными структурами и границами контакта между сульфидными и галогенидными твёрдыми электролитами.
Участников гонки становится больше
Toyota вместе с Idemitsu Kosan рассчитывает вывести на рынок электромобили с полностью твердотельными батареями в 2027–2028 годах. Samsung SDI, в свою очередь, ориентируется на начало массового производства таких аккумуляторов в 2027 году.
Только по этим датам судить о лидерстве рано. Главная задача для производителей — перейти от пилотных разработок и автомобильных испытаний к надёжному выпуску, который можно масштабировать.
Что запланировано после первой демонстрации
Технический директор FinDreams Battery Сунь Хуацзюнь ранее обозначил ориентир: примерно в 2027 году провести испытания небольших партий, охватывающих около 1 000 автомобилей. Крупномасштабное коммерческое производство намечено ориентировочно на 2030 год.
Первые применения ожидаются в дорогих моделях, включая Yangwang и флагманские автомобили Denza. В этом сегменте проще учесть дополнительную стоимость новой технологии. А она пока велика: специализированные сульфидные прекурсоры стоят в десятки раз дороже материалов для обычных жидких электролитов. Это осложняет и экономику ячеек, и расширение производства.
BYD также развивает твердотельные батареи через CASIP — китайскую платформу совместных инноваций в области полностью твердотельных аккумуляторов. Инициатива объединяет промышленность и исследовательские организации при государственной поддержке. Она связана с государственной программой исследований и разработок, объём которой оценивается в 830 млн долларов США.
Обычные литийионные батареи при этом рано списывать. Главный учёный BYD Лянь Юйбо допускает, что аккумуляторы с жидким электролитом и полностью твердотельные системы будут сосуществовать ещё 15–20 лет. Переход обещает быть долгим.
Автомобиль 2027 года должен показать, как сульфидная технология BYD работает за пределами лаборатории. Массовое производство остаётся следующим крупным этапом — и в планах компании оно находится заметно дальше.