Toshiba продвигает свои батареи LTO для мотоциклов и лодок

Toshiba заняла заметную долю на рынке литий-ионных батарей для промышленности, транспорта и энергетики, хотя использует более дорогой анодный материал с более низкой энергетической плотностью. Компания делает ставку на аноды из литий-титаната (LTO) в борьбе с более дешевыми графитовыми анодами. Она стремится укрепить позиции в областях, где пока доминируют свинцово-кислотные батареи: в легких электромотоциклах, лодках и промышленном оборудовании

Батареи SCiB появились в 2008 году и доступны в виде отдельных элементов, модулей и готовых систем. Их можно совмещать последовательно или параллельно в зависимости от требуемого напряжения и емкости. К примеру, модуль Type 3 в серийной конфигурации способен выдавать более 1000 вольт и около 40 кВт-ч. В индустрии такие системы употребляют для сглаживания колебаний частоты на подстанциях и для хранения энергии из возобновляемых источников. В транспорте они питают электрические паромы и аккумуляторные локомотивы

В октябре Toshiba представила 24-вольтовую систему SCiB в качестве замены стандартным свинцово-кислотным батареям на японском рынке доступной мобильности. Конструкция позволяет адаптировать его и для других стран

Преимущества анодов LTO 

LTO стоит дороже, но имеет значительный ресурс — более 20 000 циклов, высокую безопасность, быструю зарядку и работу при температурах до –30 °C. Это важно для сегмента 24-вольтовых заменителей свинцово-кислотных батарей, потому что традиционные решения тяжелые, медленно заряжаются и быстро изнашиваются, хотя и остаются популярными из-за низкой цены

Графитовые аноды работают иначе: ионы лития продвигаются между плотными слоями углерода, что замедляет процесс. Аноды LTO имеют трехмерную туннельную структуру, которая дает больше пространства для движения ионов на высоких скоростях и батарея заряжается быстрее. Но графит имеет более низкий потенциал относительно лития, поэтому дает более высокую энергетическую плотность. Это означает, что для ровной емкости требуется больше ячеек LTO

При быстрой зарядке или холоде графитовые аноды подвержены образованию металлического лития — так называемого литиевого покрытия. Оно способствует появлению дендритов, повреждающих анод и сокращающих срок службы батареи. Кроме того, дендриты связаны с рисками возгорания. LTO таких проблем не имеет

Тестирование в электромотоциклах и система быстрой замены аккумуляторов 

Toshiba тестирует свои 24-вольтовые батареи в Бангкоке как замену свинцово-кислотным элементам в электрических мотоциклах-такси. Компания сотрудничает со стартапом Naturenix, специализирующимся на системах быстрой зарядки для небольших электротранспортных средств. Тестовая программа позволила водителям быстро менять батарейные блоки на станциях

Данные испытаний показывают, что срок службы может превысить десять лет даже в жарком климате Бангкока, а при специальном обслуживании — достигать примерно 18 лет. С декабря по март 2026 года начнется новый этап тестов — с платным сервисом для 100 мотоциклов и пятью станциями зарядки

Toshiba придется конкурировать с Honda, которая уже несколько лет развивает бизнес по замене батарей в Азии. С 2019 года Honda тестирует свои мобильные батарейки в Филиппинах, Индонезии и Японии. Коммерческие услуги работают в Японии, Индии, Таиланде и Европе

Toshiba говорит, что ее подход иной. Благодаря долгому сроку службы и способности заряжаться до 80% за шесть минут, система SCiB открывает возможность подписной модели «батарея как сервис». Износ традиционных литий-ионных батарей делает такие модели менее выгодными. В то же время быстрая зарядка уменьшает потребность в частой замене аккумулятора и количество станций можно сократить

Toshiba работает и с малыми судами 

В октябре Yamaha начала тестировать SCiB в пассажирской электрической лодке в порту Йокогамы. До этого судно использовало свинцово кислотные батареи, которые приходилось менять после каждого рейса. Новая система состоит из двух последовательно соединенных блоков и шести параллельных модулей, обеспечивающих 48 вольт и 11,52 кВт-ч

Эксперты говорят, что SCiB может стать безопасным и выгодным конкурентом более дешевым литий-ионным батареям в сферах, где требуется долговечность и стабильная работа. LTO имеет более высокую энергетическую плотность, чем свинцовые батареи, занимает меньше места и выдерживает больше циклов. По сравнению с графитовыми литий-ионными батареями она более безопасна, поэтому лучше подходит для специфических применений в транспорте и промышленности