Электромобили будущего могут получить батареи с запасом хода более 1600 км
На прошедшем форуме Powering the Nation Forum 2026 главный научный сотрудник CATL и академик Китайской инженерной академии У Кай сообщил, что компания делает стратегическую ставку на развитие литий-воздушных аккумуляторов.
Это первый случай, когда крупнейший производитель батарей в мире официально назвал подобную технологию одним из ключевых направлений своего будущего развития и потенциальным центром конкуренции в аккумуляторной отрасли нового поколения.
Но чтобы понять, насколько амбициозной выглядит эта цель, стоит разобраться, какие типы аккумуляторов сегодня используются в электромобилях и какие придут им на смену.
Литий-ионные батареи - основа современного рынка
Сегодня именно литий-ионные аккумуляторы являются основой практически всех современных электромобилей — от компактных городских моделей до премиальных кроссоверов и электрических пикапов.
Эта технология получила широкое распространение благодаря удачному сочетанию энергоемкости, ресурса, безопасности и стоимости производства.
За последние годы литий-ионные батареи значительно эволюционировали: вырос их запас энергии, сократилось время зарядки, а срок службы достиг нескольких тысяч циклов.
И даже несмотря на активные разработки новых типов аккумуляторов, именно литий-ионные батареи пока остаются отраслевым стандартом для мирового автопрома.
Существует несколько основных разновидностей таких батарей.
LFP (литий-железо-фосфатные)
Используются в моделях BYD, Tesla, Zeekr, Chery и многих других брендов. В зависимости от модели и назначения автомобиля производители используют различные разновидности литий-ионных аккумуляторов, отличающиеся составом, стоимостью и характеристиками.
Плюсы:
низкая стоимость;высокая безопасность;долгий срок службы.
Минусы:
меньшая энергоемкость по сравнению с другими типами батарей. Обычно плотность энергии таких аккумуляторов составляет около 160–220 Вт*ч/кг.
Фото: bydglobal
NMC и NCM (никель-марганец-кобальт)
Такие батареи чаще встречаются в более дорогих электромобилях - с большим запасом хода и повышенными требованиями к производительности. Их можно встретить на многих моделях BMW, Mercedes-Benz, Audi, Hyundai, Kia, Tesla, а также у ряда китайских производителей.
Плюсы:
высокий запас хода;большая плотность энергии.
Минусы:
высокая стоимость;использование дорогих металлов: современные батареи этого типа достигают 250–300 Вт*ч/кг.
Фото: media.mercedes-benz
Натрий-ионные батареи: следующий шаг для массовых моделей
В последние годы CATL активно инвестирует в натрий-ионную технологию. Главное преимущество натрия — его распространенность. В отличие от лития, этот элемент значительно дешевле и доступнее.
По данным компании, массовое производство натрий-ионных батарей начнется уже в 2026 году. Инженерам удалось решить основные производственные проблемы, которые долгое время мешали коммерциализации технологии.
Чем интересны натрий-ионные аккумуляторы
Плюсы:
более низкая стоимость;меньше зависимость от лития;высокая устойчивость к морозам;повышенная безопасность.
Например, новые батареи CATL способны сохранять около 90% емкости даже при температуре –40 °C, где обычные литиевые аккумуляторы теряют значительную часть характеристик.
Сегодня плотность энергии натрий-ионных батарей достигает около 175 Вт*ч/кг, однако компания рассчитывает существенно улучшить этот показатель.
По прогнозам CATL, в будущем электромобили с такими аккумуляторами смогут проезжать до 600 километров на одной зарядке.
Твердотельные батареи: главная надежда ближайшего десятилетияСледующим этапом развития отрасли многие эксперты считают твердотельные аккумуляторы. В отличие от нынешних батарей, в них используется твердый электролит вместо жидкого.
Это позволяет увеличить плотность энергии, сократить риск возгорания, ускорить зарядку и, что самое главное, увеличить срок службы таких аккумуляторов. Большинство разработчиков рассчитывают выйти на уровень около 500 Вт*ч/кг, что почти вдвое превышает показатели современных батарей.
Первые серийные автомобили с такими аккумуляторами ожидаются во второй половине текущего десятилетия.
Литий-воздушные батареи - технология почти на уровне бензинаОднако именно литий-воздушные аккумуляторы CATL считает самым перспективным направлением в долгосрочной перспективе.
Их принцип работы радикально отличается от современных батарей. Если обычные аккумуляторы используют тяжелые катодные материалы из никеля, кобальта или железа, то литий-воздушная батарея получает кислород прямо из окружающей среды.
Именно поэтому такие системы иногда называют "дышащими батареями".
Катод разработан таким образом, чтобы обеспечивать поглощение и высвобождение кислорода, это процессы, необходимые для разрядки и зарядки литий-воздушной батареи. Источник: Институт науки и технологий Тэгу Кёнбук (DGIST).
Почему это важно
Использование атмосферного кислорода позволяет резко снизить массу аккумулятора. Теоретическая плотность энергии литий-воздушной технологии достигает 12 000 Вт*ч/кг.
Для сравнения:
Тип батареи
Плотность энергии
LFP (литий-железо-фосфатная)160–220 Вт·ч/кг
NMC/NCM (никель-марганец-кобальтовая)250–300 Вт·ч/кг
Натрий-ионнаяоколо 175 Вт·ч/кг
Твердотельнаяоколо 500 Вт·ч/кг
Литий-воздушная (теоретически)до 12 000 Вт·ч/кг
Бензиноколо 13 000 Вт·ч/кг
Получается, что даже перспективные твердотельные батареи пока значительно уступают литий-воздушным аккумуляторам по теоретической энергоемкости. Именно поэтому многие специалисты рассматривают литий-воздушную технологию как потенциальный прорыв для электромобилей будущего.
Схематическое изображение литий-воздушной батареи. Источник: Иллинойсский университет в Чикаго (UIC) и Аргоннская национальная лаборатория (Argonne National Laboratory).
По сути, речь идет о характеристиках, близких к энергетической плотности бензина. Если такая технология станет серийной, запас хода электромобилей сможет превышать 1600 километров без подзарядки.
Почему таких батарей до сих пор нет
Несмотря на огромный потенциал, литий-воздушные батареи пока остаются экспериментальной технологией.
На протяжении десятилетий их развитию мешали сразу несколько серьезных проблем. Среди них — высокая чувствительность к влаге и углекислому газу, которые содержатся в воздухе, нестабильность катализаторов, участвующих в химических реакциях, а также сравнительно небольшой ресурс циклов зарядки и разрядки.
Именно эти ограничения долгое время не позволяли ученым перейти от лабораторных испытаний к созданию коммерчески жизнеспособных аккумуляторов.
Однако за последние два года ученые добились серьезного прогресса. В 2024 году совместная исследовательская группа из Иллинойсского университета в Чикаго, Аргоннской национальной лаборатории и Калифорнийского государственного университета в Нортридже успешно продемонстрировала литий-воздушную батарею, способную выдержать более 700 циклов зарядки и разрядки в условиях, приближенных к реальной воздушной среде.
Годом позже специалисты Аргоннской национальной лаборатории и Иллинойсского технологического института представили прототип с плотностью энергии 1200 Вт*ч/кг и ресурсом около 1000 циклов при комнатной температуре.
По оценкам разработчиков, подобная технология в перспективе позволит создавать электромобили с запасом хода более 1600 километров, а ее коммерческое внедрение может начаться после 2030 года.
Китайские автомобили стремительно завоевывают рынок Казахстана! Планируете купить? Сначала прочитайте это! Узнайте больше о китайских автомобилях.