Швидко зростаючий ажіотаж навколо твердотільних батарей (TSS) у Китаї стикається з дедалі більшою критикою з боку галузевих експертів і дослідників, які застерігають від зображення цієї технології як безпомилкової за своєю природою. Незважаючи на значні інвестиції та оптимістичні прогнози, фундаментальні питання безпеки залишаються невирішеними, що викликає занепокоєння щодо передчасної комерціалізації.
Обіцянки та небезпеки технології твердого тіла
Твердотільні батареї призначені для заміни легкозаймистих рідких електролітів безпечнішими твердими матеріалами, потенційно пропонуючи вищу щільність енергії та покращену термічну стабільність. Це підігріло інтерес інвесторів, особливо напередодні посилення Китаєм стандартів безпеки акумуляторів у липні 2026 року. Ці стандарти вимагають, щоб нові батареї витримували ретельні випробування на зловживання без пожежі чи вибуху протягом п’яти хвилин. Однак експерти відзначають, що ці правила поширюються на всі типи акумуляторів, а не тільки на TSS, і не стосуються основних ризиків, пов’язаних з літій-іонними акумуляторами.
Основна проблема полягає в тому, що TSS все ще є електрохімічними системами з енергоємними матеріалами. Вони не захищені від термічної розбіжності, ланцюгової реакції, яка призводить до перегріву та потенційних пожеж. Дослідники підкреслюють, що літій, який часто використовується в конструкціях TSS, залишається високоактивним і може викликати алюмінотермічні реакції при надзвичайно високих температурах (до 2500 °C) навіть у розряджених батареях.
Постійні проблеми: дендрити та нестабільність матеріалу
Основною перешкодою є підтримання утворення літієвих дендритів. У той час як тверді електроліти повинні теоретично запобігати зростанню дендритів (металевих структур, які спричиняють коротке замикання) в акумуляторі, фактичні матеріали часто мають мікроскопічні дефекти. Ці проміжки дозволяють дендритам розповсюджуватися, відтворюючи проблеми безпеки, які спостерігаються у традиційних літій-іонних батареях.
Що ще гірше, багато прототипів TSS покладаються на катоди з високим вмістом нікелю та аноди на основі кремнію для збільшення щільності енергії. Ці матеріали, пропонуючи покращену продуктивність, як відомо, мають підвищену термічну нестабільність, що викликає додаткові проблеми з безпекою.
Автовиробники рухаються вперед, незважаючи на ризики
Кілька китайських автовиробників активно розвивають TSS:
- FAW Group: планує інтегрувати TSS в автомобілі Hongqi до 2027 року.
- GAC Group: керує пілотним заводом з виробництва твердотільних акумуляторів для випробувань автомобілів.
- Dongfeng Motor: планує масово виробляти батареї ємністю 350 Вт-год/кг до кінця 2026 року, орієнтуючись на електромобілі з запасом ходу понад 1000 км.
- SAIC Motor і Chery Automobile: активно розробляють прототипи з метою інтеграції в 2027 році.
Ці амбітні терміни підкреслюють необхідність ретельної перевірки безпеки перед широким впровадженням.
Реалістичні очікування: співіснування, а не заміна
Китайські аналітики попереджають, що перебільшення безпеки TSS вводить ринок в оману. Рідкі літієві батареї продовжують удосконалюватися завдяки негорючим електролітам, покриттям і високотемпературним конструкціям, що робить їх життєздатними для багатьох застосувань, включаючи стаціонарне зберігання енергії. Ймовірне майбутнє — це не повна заміна, а співіснування. TSS може досягти успіху в нішевих областях, де потрібна максимальна щільність енергії та безпека, тоді як рідкі літієві батареї залишаються конкурентоспроможними на чутливих до витрат і зрілих ринках.
Представлення TSS як гарантованого вирішення проблем займання батареї є викривленням технічної реальності. Обидві технології мають свої сильні та слабкі сторони, і збалансований підхід має вирішальне значення для сталого зростання.
Індустрія рухається вперед, але повідомлення експертів чітке: твердотільні батареї не є панацеєю. Ретельне тестування, реалістичні очікування та постійні інвестиції в обидві технології необхідні для безпечного та ефективного зберігання енергії.
