Марганцевая батарея от General Motors

Запуск аккумулятора нового типа с повышенным содержанием марганца ожидается в 2028 году. Эта технология, получившая название LMR (литий-марганцевая), призвана снизить стоимость электромобилей, одновременно обеспечивая пробег объема, который лишь немного уступает текущим лидерам среди батарей, сообщает 24 Канал со ссылкой на TechCrunch.

Смотрите также Конкурент Tesla представил электромобиль, который заряжается за пять минут

По словам Курта Келти, вице-президента GM по вопросам батарей, двигателей и устойчивого развития, LMR позволит достичь пробега более 400 миль (примерно 640 километров) на одном заряде для электропикапов, при этом существенно снизив стоимость самих батарей. Предположительно, для более легких автомобилей, вроде седанов и хэтчбеков, пробег будет еще большим.

Кроме этого, новая химия аккумулятора значительно сократит использование дефицитных и дорогих материалов – кобальта и никеля. Оба эти минерала сложно добывать и дорого покупать. США, например, добывают никель в десятках тонн в год (17 тонн в 2023 году, например), тогда как такие страны, как Филиппины, Канада, Россия и Китай – в сотнях тонн, а Индонезия – в тысячах. Аналогичная ситуация и с кобальтом – США добывают его в минимальных количествах.

Но марганцевые батареи будут интересны не только Соединенным Штатам, ведь Европа тоже не может сама обеспечить свои автомобили никелем и кобальтом. Зато марганец более доступный материал.

Украина занимает третье место в мире по общим ресурсам марганца, тогда как в странах ЕС его почти нет. Основные месторождения сосредоточены в Никопольском бассейне. Поэтому наша страна могла бы обеспечивать европейские электромобили этим ресурсом, уменьшая зависимость от внешних источников и обеспечивая Европе стратегическое преимущество.

Сегодня GM использует никель-марганец-кобальтовые (NMC) элементы, в частности в Chevrolet Silverado EV, что обеспечивает пробег в 492 мили. Однако такая эффективность стоит дорого – цена машины для обычного потребителя стартует от 73 000 долларов. Версия с дешевыми литий-железо-фосфатными (LFP) батареями имеет цену ниже на 6 000 долларов, однако снижение стоимости сопровождается уменьшением пробега до 350 миль.

Новая технология LMR призвана совместить преимущества обоих подходов – оставить доступную цену, присущую LFP, но сохранить высокий запас хода. Марганец, в отличие от кобальта или никеля, значительно дешевле. В химическом составе LMR предусмотрено лишь 0–2% кобальта, 30–40% никеля и 60–70% марганца. Это заметно меньше, чем в нынешних NMC-элементах, которые могут содержать до 10% кобальта и 80% никеля.

Предыдущие попытки создать батареи с высоким содержанием марганца терпели неудачу из-за их быстрой деградации. Однако GM утверждает, что ей удалось преодолеть эту проблему, экспериментируя с материалами и технологиями производства.

Аккумуляторы LMR будут содержать призматические элементы вместо пакетов. Келти говорит, что переход на призматические элементы, которые имеют жесткую оболочку, поможет компании создать аккумуляторную батарею с более чем на 50% меньшим количеством деталей, что значительно удешевит производство.

У GM большие планы по внедрению LMR. Компания предполагает, что эта технология сможет охватить средний сегмент рынка электромобилей. Она потенциально вытеснит LFP в моделях начального уровня, а также заменит дорогие NMC в случаях, когда нужна высокая плотность энергии и долгий пробег.

Производством LMR-батарей будет заниматься Ultium Cells – совместное предприятие GM и LG Energy Solution. Обе компании инвестировали миллиарды долларов в создание аккумуляторных мощностей. GM уже имеет более 50 патентов, связанных с LMR, хотя LG также разрабатывает подобные технологии. Курт Келти не исключает, что LG сможет создать собственную версию элементов, которые не будут нарушать патенты GM – это может открыть путь к более широкому распространению технологии.

Курт Келти говорит, что цель перейти на новые батареи к 2028 году вполне достижима. Он отмечает, что LMR соответствует всем критериям эффективности, а цепь поставок для нее намного локальнее по сравнению с другими типами аккумуляторов, что делает новую химию еще более привлекательной.