Регистрация    Войти
Авторизация
» » » » Как аккумуляторы от Илона Маска изменят будущее?

Как аккумуляторы от Илона Маска изменят будущее?

Категория: Позиция » Новости Позиция » Наука и IT
Как аккумуляторы от Илона Маска изменят будущее? Генеральный директор и владелец SpaceX Илон Маск празднует успешный запуск ракеты-носителя SpaceX Falcon 9 и космического корабля Crew Dragon. Портфолио компаний Илона Маска, пожалуй, - самое захватывающее на планете.

Чего только стоит SpaceX с ее миссиями на Марс или Tesla - с сверхвысокими высокотехнологичными электромобилями.

Концепция Hyperloop, по словам самого Маска может революционизировать общественный транспорт. И даже The Boring Company (в переводе с английского "скучная компания») довольно интересная - там разрабатывают новые методы строительства тоннелей.

Но какая из них изменит мир больше всего? По моему мнению, это будет производство аккумуляторных батарей.

Компактные, легкие литиевые батареи, которые позволяют транслировать фильмы на тонких телефонах, скоро станут базовой частью жизни.

Не менее перспективным с точки зрения технологий является сегмент электромобилей. Покупательский интерес к ним постоянно растет.

Есть, конечно, и сдерживающие факторы: цена, модель, заряд аккумулятора.

И все-таки рынок, похоже, считает, что за ними будущее. Просто посмотрите на цену акций Tesla.

На прошлой неделе она ненадолго опередила Toyota, став самой дорогой автомобильной компанией в мире, хотя японский гигант в прошлом году продал в 30 раз больше автомобилей.

Да и сам Маск дразнит инвесторов и конкурентов обещанием провести так называемый "День батарей" и представить революционные разработки в сфере производства аккумуляторов.
 

Гигантские батареи

Однако инновационные аккумуляторы рассчитаны не только на рынок электрокаров.

Мировая энергетика постепенно отказывается от угля.

А гигантские батареи, подключенные к нашим электрическим сетям, станут весомым фактором изменений в сфере возобновляемой энергетики.

По данным Международного энергетического агентства (IEA), кризис Covid-19 привел к стремительному сокращению потребления угля - крупнейшего со времен Второй мировой войны

"Мы входим в фазу почти экспоненциального роста", - говорит профессор Пол Ширинг, эксперт в области аккумуляторных технологий в Университетском колледже Лондона.

Он ожидает, что только благодаря электромобилям спрос на аккумуляторы в Европе возрастет в 10 раз.

Но этот потребительский бум возможен только при условии, что батареи будут дешевыми, долговечными и эффективными.
 

Батарея "на миллион миль"

Недавно китайский производитель аккумуляторов Contemporary Amperex Technology (CATL), который сотрудничает с большинством крупных автопроизводителей, среди которых есть и Tesla, заявил о выпуске первой в мире батареи на миллион миль пробега.

CATL говорит, что его новая батарея способна питать транспортное средство более миллиона миль (или 1,9 млн. км) в течение 16 лет эксплуатации.

Большинство автомобильных аккумуляторов дают гарантию на дистанцию  от 60 тыс. До 150 тыс. Миль в течение трех-восьми лет.

Это огромное увеличение времени автономной работы, при этом новая батарея будет стоить всего на 10% дороже, говорит руководитель CATL Цзэн Юйцюнь.

Аккумулятор, который не надо менять, - это, безусловно, хорошая новость для индустрии электромобилей.

Но вопрос долговечности батарей не менее важно для так называемого "стационарного" питания.

Такой аккумулятор можно подсоединить к ветряных турбин или солнечных батарей, и возобновляемая энергия станет доступной, даже когда солнце не светит и нет ветра.

Не за горами времена, когда вам, возможно, захочется иметь стационарный аккумулятор дома, чтобы сохранять дешевую электроэнергию в непиковые часы или накапливать энергию от солнечных панелей.

Еще один барьер, который предстоит преодолеть, - это цена.

Важнейшая задача для производителей электромобилей - получить аккумулятор стоимостью менее 100 долларов США за киловатт-час.

"Тогда электрокары будут стоить меньше авто внутреннего сгорания", - говорит Сет Вайнтрауб, американский журналист, работающий в области аккумуляторных технологий.

Как только это произойдет, двигатель внутреннего сгорания "умрет", говорит он, сравнивая этот процесс с тем, как цифровое изображение "убило" пленочный фотоаппарат десять лет назад.

Когда мы пройдем критический ценовой барьер?

Сет Вайнтрауб считает, что это уже произошло. Его источники сообщают, что Tesla уже получает такие батареи, и это станет одной из сенсаций "Дня батарей", анонсированного Маск.

Длина пробега

Дешевле аккумуляторы большой емкости решат и другие ключевые проблемы, с которыми сталкиваются потенциальные клиенты электрокаров.

Это экономически выгодно.

Во-первых, это позволит электромобилю ехать значительно дольше без подзарядки. Поэтому вскоре мы сможем покупать автомобили с длиной пробега 640-800 км и более.

Во-вторых, аккумуляторы большей емкости заряжаются быстрее. Это позволит "подпитывать" электромобиль на расстояние до 300 миль всего за 10 минут.

Это отнимает столько же времени, как заправки авто бензином или дизельным топливом.

Можно ли будет заряжать электромобиль за 10 минут?

Новые заводы

Где же эти новые чудо-аккумуляторы будут производить?

Опять же, ждем заявления от Илона Маска.

Есть информация, что новый завод по производству батарей для электромобилей Tesla Gigafactory построят в Британии. Говорят, что Маск уже осматривал участок площадью 650 акров недалеко от Бристоля, куда он прилетел частным вертолетом.

Он также планирует построить большую фабрику в США, возможно, в Остине, штат Техас.

По словам Сета Вайнтрауба, этот будет терафабрика.

Tesla называет свои предприятия гигафабрикамы. Это потому, что они производят батареи, которые могут хранить миллиарды кВт/ч электрической энергии.

Согласно терафабрики имеют изготавливать аккумуляторы емкостью триллиона кВт / ч.

Логика Маска по расширению производства остается неизменной. По его мнению, чем больше масштаб, тем легче внедрять инновационные решения, снижающие затраты.
 

Сырье

Для производства таких батарей требуется сырье. Где же ее брать?

Китайский партнер Tesla CATL нашел способ изготавливать аккумуляторные батареи без кобальта, по крайней мере, для автомобилей малой дальности.

Кобальт стоит дорого. Его основные запасы расположены в Демократической Республике Конго, где добыча связана с детским трудом.

Но от ключевого элемента производства батарей - лития - Tesla пока не планирует отказываться.

Больше всего литиевое месторождение - Уюни - расположено в боливийских Андах. Несколько тысяч лет назад в этих местах было озеро, которое постепенно высохло, превратившись в огромную равнину, покрытую слоем литиевой соли.

Проблема в том, что современный способ добычи лития из этих отложений - медленный и неэффективный.

Наибольший солончак Салар-де-Атакама, где активно добывают литий, расположенный в Чили.

Получить его с соляного раствора помогает палящее солнце пустыни Атакама - путем природных испарений и кристаллизации.

Но, несмотря на климатические преимущества, добыча может длиться месяцами, а объемы полученного лития составляют лишь 30%.

Поэтому к решению проблемы подключился еще один магнат в стиле Илона Маска - с не менее экзотическим именем.

Тиг Иган инвестирует в изучение так называемого фильтра "наночастиц", который будет отделять литий от других солей в растворе.

Это позволит сократить время добычи и увеличить объемы чистого лития до 90%.

Иган говорит, что его компания EnergyX уже ведет переговоры с главными игроками рынка о применении технологии в коммерческих масштабах.

Если этот способ окажется эффективным, цена на литий упадет, устраняя одну из главных препятствий в наращивании производства батарей.
 
 

Ради чего все это?

Это возвращает нас к мысли о том, что аккумуляторы станут ядром империи Илона Маска.

Амбиция Маска - создать автомобиль-iPhone, который в корне изменит наш опыт вождения и будет приносить огромные прибыли.

Это заставит нас отказаться от старых дизельных и бензиновых автомобилей.

Но на карту поставлено нечто гораздо более важное - борьба с изменением климата.

Пока все упирается в высокую себестоимость лития. Если этот вопрос решат, то качественные недорогие аккумуляторы позволят быстро перейти на электромобили получать возобновляемую энергию в любую погоду. И это, несомненно, станет главным фактором декарбонизации мировой экономики.

Наблюдать космические старты - гораздо интереснее, чем рассматривать серую аккумуляторную коробку с несколькими проводами.

Но, если эта серая коробка поможет нам отказаться от ископаемого топлива, то весь блеск победы получит именно она, потому что именно она сможет изменить мир.