Марганцева батарея від General Motors

Запуск акумулятора нового типу з підвищеним вмістом марганцю очікується у 2028 році. Ця технологія, що отримала назву LMR (літій-марганцева), покликана знизити вартість електромобілів, водночас забезпечуючи пробіг обсягу, який лише трохи поступається поточним лідерам серед батарей, повідомляє 24 Канал з посиланням на TechCrunch.

Дивіться також Конкурент Tesla представив електромобіль, який заряджається за п'ять хвилин

За словами Курта Келті, віцепрезидента GM з питань батарей, двигунів і сталого розвитку, LMR дозволить досягти пробігу понад 400 миль (приблизно 640 кілометрів) на одному заряді для електропікапів, при цьому істотно знизивши вартість самих батарей. Імовірно, для легших автомобілів, на кшталт седанів і хетчбеків, пробіг буде ще більшим.

Крім цього, нова хімія акумулятора значно скоротить використання дефіцитних і дорогих матеріалів – кобальту й нікелю. Обидва ці мінерали складно добувати й дорого купувати. США, наприклад, видобувають нікель у десятках тонн на рік (17 тонн у 2023 році, наприклад), тоді як такі країни, як Філіппіни, Канада, Росія та Китай – у сотнях тонн, а Індонезія – у тисячах. Аналогічна ситуація і з кобальтом – США видобувають його в мінімальних кількостях.

Але марганцеві батареї будуть цікаві не лише Сполученим Штатам, адже Європа теж не може сама забезпечити свої автомобілі нікелем і кобальтом. Натомість марганець більш доступний матеріал.

Україна займає третє місце у світі за загальними ресурсами марганцю, тоді як у країнах ЄС його майже немає. Основні родовища зосереджені у Нікопольському басейні. Тому наша країна могла б забезпечувати європейські електромобілі цим ресурсом, зменшуючи залежність від зовнішніх джерел і забезпечуючи Європі стратегічну перевагу.

Сьогодні GM використовує нікель-марганець-кобальтові (NMC) елементи, зокрема в Chevrolet Silverado EV, що забезпечує пробіг у 492 милі. Однак така ефективність коштує дорого – ціна машини для звичайного споживача стартує від 73 000 доларів. Версія з дешевшими літій-залізо-фосфатними (LFP) батареями має ціну нижчу на 6 000 доларів, проте зниження вартості супроводжується зменшенням пробігу до 350 миль.

Нова технологія LMR покликана поєднати переваги обох підходів – залишити доступну ціну, притаманну LFP, але зберегти високий запас ходу. Марганець, на відміну від кобальту чи нікелю, значно дешевший. У хімічному складі LMR передбачено лише 0–2% кобальту, 30–40% нікелю та 60–70% марганцю. Це помітно менше, ніж у нинішніх NMC-елементах, які можуть містити до 10% кобальту та 80% нікелю.

Попередні спроби створити батареї з високим вмістом марганцю зазнавали невдач через їхню швидку деградацію. Проте GM стверджує, що їй вдалося подолати цю проблему, експериментуючи з матеріалами та технологіями виробництва.

Акумулятори LMR будуть містити призматичні елементи замість пакетів. Келті каже, що перехід на призматичні елементи, які мають жорстку оболонку, допоможе компанії створити акумуляторну батарею з більш ніж на 50% меншою кількістю деталей, що значно здешевить виробництво.

У GM великі плани щодо впровадження LMR. Компанія припускає, що ця технологія зможе охопити середній сегмент ринку електромобілів. Вона потенційно витіснить LFP у моделях початкового рівня, а також замінить дорогі NMC у випадках, коли потрібна висока щільність енергії та довгий пробіг.

Виробництвом LMR-батарей займатиметься Ultium Cells – спільне підприємство GM та LG Energy Solution. Обидві компанії інвестували мільярди доларів у створення акумуляторних потужностей. GM уже має понад 50 патентів, пов’язаних із LMR, хоча LG також розробляє подібні технології. Курт Келті не виключає, що LG зможе створити власну версію елементів, які не порушуватимуть патенти GM – це може відкрити шлях до ширшого розповсюдження технології.

Курт Келті каже, що ціль перейти на нові батареї до 2028 року цілком досяжна. Він наголошує, що LMR відповідає всім критеріям ефективності, а ланцюг постачання для неї є набагато локальнішим порівняно з іншими типами акумуляторів, що робить нову хімію ще привабливішою.