Что стоит за громкими заявлениями Donut Lab об их твердотельных батареях?

Небольшой финский стартап Donut Lab неожиданно очутился в центре внимания автомобильной и аккумуляторной индустрии. Компания утверждает, что ей удалось сделать то, над чем годы работают крупнейшие игроки рынка — от Toyota и Samsung до LG Energy Solution, QuantumScape и ведущих китайских производителей. Речь идет о коммерческом внедрении твердотельных батарей – технологии, которую давно считают одним из ключей к прорыву в электромобилях

Donut Lab заявила, что имеет готовую к использованию твердотельную батарею с очень высокой энергетической плотностью и сверхбыстрой зарядкой. По словам компании, первый серийный продукт с этой батареей появится в ближайшее время — в виде электромотоцикла от Verge Motorcycles. Ожидания были высокими, ведь твердотельные аккумуляторы давно считают потенциальной заменой современных литий-ионных решений. Впрочем, почти сразу после анонса возникли серьезные вопросы

Аналитики подчеркивают: самих заявлений недостаточно. Представительница BloombergNEF Цзяньянь Ши отметила, что рынку важно видеть не только партнерства и громкие презентации, но и открытые данные по производительности и безопасности. Без независимой проверки говорить о реальном прорыве рано

В Donut Lab настаивают, что технология подлинная, но подробностей не раскрывают, ссылаясь на коммерческие тайны. Соучредитель и генеральный директор компании Марко Лехтимяки заявил, что их батареи превосходят то, что большинство производителей только планирует реализовать в конце десятилетия, и что эти аккумуляторы уже поставляются. В то же время компания отказалась отвечать на подробные технические вопросы и не предоставила независимым журналистам доступ к руководству компании

Почему твердотельные батареи считают прорывом? 

Исследователи годами говорят о твердотельных батареях как о возможном решении большинства проблем современных аккумуляторов. В таких системах вместо жидкого электролита используется жесткий. Теоретически это дает сразу несколько преимуществ: больший запас хода, значительно быстрее заряжание, стабильную работу при сильном холоде или жаре и более высокую пожарную безопасность

На бумаге все смотрится идеально. Но на практике производство твердотельных элементов в больших объемах, без дефектов и по приемлемой цене оказалось очень сложным. Именно поэтому большинство крупных автопроизводителей откладывают массовое внедрение этой технологии, по меньшей мере, до конца десятилетия

Donut Lab заявляет, что ее батарея имеет энергетическую плотность около 400 ватт-часов на килограмм. Для сравнения, современные литиево-ионные аккумуляторы обычно находятся в диапазоне 200–300 ватт-часов на килограмм. Donut Lab также говорит о зарядке за несколько минут, ресурсе до 100 тысяч циклов, отсутствии токсичных или редких материалов и рабочем температурном диапазоне от –30 до +100 градусов. По словам компании, разработка этой технологии продолжается с 2018 года, а ее себестоимость вроде бы соизмерима с нынешними NMC-аккумуляторами

Больше всего вопросов вызывают именно термины. Пока крупные корпорации говорят о годах подготовки, Donut Lab заявляет, что ее батареи выйдут на рынок уже в считанные недели. Verge Motorcycles даже обещает начать поставки мотоциклов TS Pro с твердотельными батареями в США и Европе уже в этом квартале, с запасом хода до 600 километров и зарядкой до 80% менее чем за 10 минут

Специалисты напоминают, что производство твердотельных батарей в больших объемах гораздо сложнее, чем выпуск обычных литий-ионных аккумуляторов. Пока не существует стандартных промышленных линий для таких решений. Donut Lab также не обнародовала патенты, не показала производственных мощностей и не предоставила результатов независимых испытаний

Скепсис усиливается и реакцией соперников. Руководитель китайской компании Svolt Energy публично заявил, что такая батарея не существует, а заявленные характеристики выглядят противоречивыми. Учитывая, что Китай в настоящее время является мировым лидером в производстве аккумуляторов, подобные заявления многие воспринимают серьезно. По прогнозам BloombergNEF, в будущем более 80% мощностей по производству твердотельных батарей будут сосредоточены именно в Китае

Возможна связь с Nordic Nano 

Аналитики также обратили внимание на другую финскую компанию – Nordic Nano, в которую Donut Lab в прошлом году инвестировала средства. Nordic Nano работает с нанотехнологиями и ранее сообщала о разработке так называемого биполярного электростатического конденсатора с характеристиками, похожими на описанные Donut Lab. Речь идет об энергетической плотности на уровне 400 ватт-часов на килограмм и десятках тысяч циклов зарядки с низким риском возгорания

Конденсаторы принципиально отличаются от батарей, ведь энергию сохраняют в электрическом поле, а не в химических реакциях. Поэтому их обычно применяют в специализированных системах, а не как основной источник энергии для автомобилей. Nordic Nano также заявляла об использовании углеродных материалов и композита на основе углерода, который потенциально может заменить литий

Некоторые эксперты предполагают, что Donut Lab может работать с натриевыми или натрий-металлическими системами, которые действительно базируются на более доступных материалах. Впрочем, без открытых технических данных это остается только предположением

Ждать осталось недолго 

Если Donut Lab действительно совершил прорыв, это может открыть новую страницу для всей аккумуляторной индустрии и дать Европе шанс снизить зависимость от азиатских производителей. Если нет — стартап пополнит длинный список компаний, которые громко обещали революцию, но так и не смогли ее реализовать

У этой истории есть одно важное преимущество: ответ появится быстро. Уже в ближайшие месяцы независимые специалисты смогут проверить батареи на практике и выяснить, действительно ли твердотельная технология Donut Lab соответствует заявленным характеристикам. Сама компания настаивает, что ее решение готово к серийному использованию уже сегодня, а не в далеком будущем