Почему до сих пор нет аккумуляторов нового поколения?
Буквально каждый месяц в течение многих лет мы слышим о том, что какая-то компания разработала аккумулятор нового типа. В новостях такого рода говорится обычно, что вскоре новый аккумулятор попадет на рынок, а электронные устройства с такими батареями смогут работать едва ли не годы. В начале этого года представители Министерства энергетики США даже заявили, что «найден святой Грааль индустрии аккумуляторов».
К сожалению, на самом деле ничего не меняется. Литий-ионные батареи остаются прежними, продолжительность работы умных часов, телефонов, планшетов и ноутбуков также почти не изменяется. А ведь создать аккумуляторы нового поколения пытаются многие стартапы. Часть добивается каких-то результатов, публикует очередную новость. Затем такой стартап обычно куда-то исчезает. Совпадение или заговор? Скорее первое, чем последнее.
Илон Маск, для которого жизненно важно создать более емкий аккумулятор, пока что занимается лишь оптимизацией существующих технологий производства литий-ионных батарей. Благодаря этому удается увеличить емкость таких аккумуляторов на определенное количество процентов. Но есть предел всему, и оптимизации аккумуляторов в том числе.
Многие исследователи считают, что для получения аккумуляторов нового поколения нужно использовать новые материалы и новые химические процессы. Некоторых успехов удалось добиться выходцам из MIT, основавшим компанию SolidEnergy. Это еще один стартап, который занимается разработкой литий-металлических батарей, емкость которых в два раза выше емкости аналогичных по размеру обычных аккумуляторов. По словам представителей компании, технология готова к коммерческому использованию.
В таких аккумуляторах используется металлический анод, вместо графитового. Толщина слоя лития здесь уменьшена примерно в пять раз. Между металлическим анодом и катодом находится гибридный электролит, в состав его входят только негорючие вещества. По словам представителей компании, такие батареи не только более емкие, чем традиционные аккумуляторы, но и более безопасные.
Правда, эта компания занимается разработкой аккумуляторов с 2012 года. Ранее она также заявляла о возможности начала коммерческого использования своих батарей. Сейчас руководитель SolidEnergy заявил о том, что в ноябре компания представит первый аккумулятор для дронов. В 2017 году планируется наладить массовый выпуск батарей для телефонов и носимых устройств. Возможно, так и будет, но SolidEnergy далеко не первый стартап, который рассказывает о том, что аккумуляторы нового типа уже выходят на рынок.
Проблема индустрии еще и в том, что сейчас, как и говорилось выше, исследованиями в области элементов питания занимается слишком много компаний. Проектов просто огромное количество — от «пенных» и жидких батарей до аккумуляторов с экзотическими соединениями в составе электролита. И явного лидера среди всех этих компаний нет. Особого энтузиазма такая ситуация не вызывает и среди инвесторов, которые не слишком охотно дают деньги на новые проекты.
А денег требуется много. «Для того, чтобы создать небольшую промышленную линию по производству аккумуляторов, создаваемых по новым технологиям, требуется около $500 млн», — говорит Гред Седер, профессор материаловедения из Калифорнийского университета (Беркли). Ученый возглавляет группу исследователей, которые пытаются найти новые химические реакции, которые подошли бы для использования в новых аккумуляторах. И даже, если бы перспективный аккумулятор был бы создан, перевести научную работу в сферу коммерции не так просто. Разработчики мобильных устройств или производители электромобилей будут тестировать новые батареи годами, прежде, чем принять решение. Инвестиции за это время не окупятся, а компания-разработчик будет убыточной. Ученый говорит, что наладить промышленную линию стоимостью в $500 млн сложно, особенно, если бюджет на год составляет $5 млн.
И даже в том случае, когда новая технология попадет на рынок, производителю аккумуляторов нового типа придется пережить нелегкий период адаптации и поиска покупателей. Но пока что до этого этапа никто не доходил. Так, компании Leyden Energy и A123 Systems, разработавшие новые, вполне перспективные технологии, так и не вышли на рынок. Им просто не хватило для этого денег. Еще два перспективных «энергетических» стартапа, Seeo и Sakti3, были куплены другими компаниями. Причем суммы этих двух сделок были гораздо ниже того, на что рассчитывали первые инвесторы компаний.
Крупнейшие производители электроники, Samsung, LG и Panasonic, заинтересованы больше в совершенствовании текущих своих продуктов и увеличении числа их функций, чем в получении батарей нового типа. Поэтому пока что продолжается процесс оптимизации Li-Ion батарей, созданных еще в 70-х годах прошлого века. Остается надеяться, что у SolidEnergy все же получится разорвать порочный круг.
