Tesla готовит «вечную» батарею: как новый электрод увеличит ресурс до 1,6 млн км

Мы все знаем и любим компанию Tesla. Её новости порой огорчают, но чаще радуют интересными разработками, передовыми технологиями и нестандартным дизайном. Поскольку компания создаёт электромобили, их ключевыми компонентами являются двигатели и батареи. С двигателями ситуация вполне хорошая — они уже достигли высокого коэффициента полезного действия.

Ситуация с батареями выглядит немного сложнее, если такое слово вообще применимо к системам, обеспечивающим запас хода в 500–700 километров. Их ресурс сопоставим с двигателями внутреннего сгорания и составляет несколько сотен тысяч километров. Однако именно Tesla, как локомотив рынка, предлагает новые технологии, которые обеспечат батареям ресурс свыше полутора миллионов километров пробега.

Если от покупки Tesla вас удерживает лишь предполагаемый небольшой запас хода, можете смело отправляться в салон. Отдельные модели этого бренда проезжают на одном заряде более семисот километров. Это, конечно, показатель для идеальных условий, но в таких же условиях запас хода автомобилей с ДВС не сильно превышает эту цифру.

Преимущество традиционных машин в другом — они могут заехать на заправку и через 5–7 минут продолжить путь с полным баком. Электромобиль даже на быстрой зарядке восполняет энергию в разы дольше. Срок службы батареи составляет около 1500 циклов заряд-разряд, что для разных моделей соответствует пробегу от 500 до 800 тысяч километров.

«Этот человек проехал на Tesla Model S 2013 года миллион километров и теперь замахнулся на миллион миль», — сообщил водитель Хансйорг Гемминген.

Он ежедневно преодолевал по 600 километров и к концу прошлого года «накрутил» на немецких дорогах миллион километров. За это время батарея менялась дважды, но компания учла недочёты ранних версий. Последний аккумулятор служит уже почти полмиллиона километров без заметной деградации, и менять его пока не требуется.

Казалось бы, куда ещё совершенствовать батареи? Но компания нацелилась на планку в один миллион миль, или 1,6 миллиона километров. Переход на новые технологии связан с изменением процесса производства компонентов. При изготовлении электродов материалы, содержащие литий, проходят многоступенчатую термическую обработку.

Нагрев приводит к загрязнению литиевым субстратом, что снижает потенциальный ресурс. Уменьшение количества лития повышает надёжность, но ухудшает эксплуатационные характеристики — ёмкость и мощность. Чтобы избежать этого компромисса, компания инициировала соответствующие исследования.

Если не углубляться в технические детали, спекание электродов теперь проводится в два этапа. Сначала — при температуре 800–950 градусов Цельсия, затем следует дополнительная обработка с другими элементами при 650–760 градусах. Конкретные параметры, включая время спекания от 1 до 24 часов, составляют коммерческую тайну.

Новая технология не только увеличит ресурс, но и повысит запас хода на одном заряде примерно до 1000 километров. Время зарядки при этом сократится. Разработка касается именно электродов, а не батареи в целом. Их применение снизит уровень деградации и увеличит ресурс почти втрое — до 4000 циклов.

Общий пробег на одной батарее превысит миллион миль, фактически сделав источник питания практически «вечным». На него даже можно будет давать пожизненную гарантию, ведь мало кто проезжает столько на одном автомобиле. Компания уже подала патент под названием «Способ синтеза никель-кобальт-алюминиевых электродов».

Это логичный шаг, ведь был разработан принципиально новый метод, способный стать золотым стандартом на годы вперёд. Над созданием электродов совместно с Tesla работал Джефф Дан из Университета Далхаузи, ранее участвовавший в модернизации предыдущих поколений батарей. В этот раз он также занимался разработкой электролита.

Стоимость акций Tesla, которая сейчас составляет около 770 долларов, может серьёзно вырасти после официального анонса нового типа батарей. Пока речь идёт лишь о разработке и патенте. Неизвестно, когда технология дойдёт до серийного производства, но когда это случится, ситуация на рынке может измениться.

Запуск в производство — процесс длительный. Возможно, компания уже всё подготовила и сможет начать выпуск в ближайшие месяцы. Это не революция в производстве батарей, а скорее эволюционный скачок. Тем не менее, он заслуживает внимания и уважения к инженерам компании.