Toyota постави началото на революцията при твърдотелните батерии, но изглежда Honda ще я довърши. Японският производител изненада автомобилния свят, като обяви, че реално ще започне производство на твърдотелни батерии за електрически автомобили през януари 2025 г. Въпреки годините на изследвания и инвестираните милиарди долари, досега нито една компания не е успяла да изгради действаща производствена линия.

През последните години Honda загатваше за напредъка си по проекта за твърдотелни батерии, а сега той официално е в ход. Новото съоръжение, разположено в центъра Сакура в Япония, е фокусирано върху утвърждаването на ключови производствени процеси, които ще подпомогнат развитието на следващото поколение батерии за електромобили. С обща инвестиция от около 43 милиарда йени (приблизително 287 милиона долара), този завод дава на Honda ранно предимство в демонстрирането на практическия потенциал на твърдотелната технология.

Технологията на твърдотелните батерии започна да изглежда като скъпоструващо начинание за цялата индустрия, което може да се окаже безсмислено – подобно на годините и средствата, които Chrysler пропиля за автомобила с турбинен двигател. Honda обаче направи смело изявление, че ще разполага с работещ завод само след няколко седмици. Toyota стартира революцията в тази сфера преди повече от десетилетие, но напредъкът ѝ е изключително бавен. Ако думите на Honda се окажат верни, компанията може да отнеме славата от своя основен конкурент.

Революция в производството: Демонстрационната линия на Honda

Преди всички да се развълнуват прекалено от идеята за автомобили Honda с изцяло твърдотелни батерии, трябва да се уточни, че заводът на компанията представлява демонстрационна линия, а не пълномащабно съоръжение за масово производство. Въпреки това стъпката е огромна в развитието на автомобилни батерии от този тип. Никоя друга компания досега не е успяла да пусне в експлоатация завод за твърдотелни батерии, независимо от размера му. Много големи производители твърдят, че изграждат подобни фабрики, но всички те посочват неясно определени бъдещи дати за откриване.

Подготовка за масово производство и иновации

Honda прилага иновативен метод, при който батериите се пресоват, което подобрява работата им и намалява производствените разходи. Освен това компанията е разработила начин за предотвратяване на образуването на дендрити – кристални структури, които са основна причина за деградацията на твърдотелните батерии. Това се постига чрез поставяне на пластмасова бариера върху зоната, където иначе биха се образували кристалите.

Един от най-големите пробиви на Honda при твърдотелните батерии е нейната техника на пресоване. Това на практика означава, че клетките на батерията се щамповат една към друга по време на сглобяването. Методът на Honda увеличава плътността на слоевете твърд електролит, като по този начин подобрява енергийната ефективност.

Плътността и контактът с електродите са два от най-големите проблеми, които досега пречеха на твърдотелните батерии с автомобилни размери да навлязат на пазара. Повечето типове батерии съхраняват енергията си в течност или паста, които естествено запълват наличното пространство и осъществяват почти перфектен контакт с електродите, през които протича електричеството. Твърдотелните батерии, както подсказва името им, съхраняват енергия в твърд електролит, който обикновено е прахообразен. Като всеки прах, твърдите електролити са пълни с миниатюрни въздушни междини, а електричеството не може да премине през въздух.

Пресоването на батериите буквално изстисква въздуха и празните пространства. В резултат на това твърдият електролит осъществява възможно най-добрия контакт с електродите на батерията. Освен това този метод ускорява значително времето за производство в сравнение със заваряването и други техники. Honda също така се стреми да опрости и охлаждащите структури на батериите.

Отвъд автомобилите: Стратегията на Honda

Отдавна описват Honda като „компания за двигатели, която случайно произвежда и автомобили“. И наистина, компанията развива своето мотоциклетно подразделение много преди да се разшири към автомобилите. До днес Honda има едно от най-силните подразделения за двигатели за вграждане в цялата индустрия. Нейни агрегати се използват навсякъде – от космоса до електроинструменти. С прехода от двигатели с вътрешно горене към електрически автомобили, Honda вече работи за осигуряване на бъдещото си господство при задвижващите системи.

Подобно на своите вездесъщи двигатели, Honda се стреми да направи своите твърдотелни задвижващи системи приложими за употреба по суша, море, въздух и дори в космоса. Компанията цели да направи батериите си достъпни, като произвежда достатъчно големи количества, за да постигне икономии от мащаба.

Honda вече работи по създаването на твърдотелни батерии, предназначени за употреба както на сушата, така и във въздуха. Ако плановете на компанията се осъществят, тези батерии ще задвижват автомобили, камиони, мотоциклети и самолети. С други думи, Honda възнамерява да интегрира твърдотелните батерии навсякъде, където в момента се използват нейните двигатели.

Намаляване на разходите чрез масово производство

Разбира се, едно от големите предизвикателства пред твърдотелните батерии е тяхната цена. В момента всеки производител в тази сфера признава, че производството им е скъпо и вероятно ще остане такова за известно време. Samsung например елегантно заобиколи този проблем, като обяви, че ще предлага своите твърдотелни батерии единствено за луксозни автомобили.

Отговорът на Honda на този проблем е заимстван директно от основите на икономиката: икономии от мащаба. Това е впечатляващ ход за технология, която все още не е доказала своята пригодност за масова употреба по пътищата. Honda планира да инвестира сериозни средства за бързото производство на твърдотелни батерии, въпреки че все още никой не е закупил автомобил, оборудван с такава.

Въпреки това, ако твърдотелните батерии оправдаят големите очаквания, продажбата им може да се окаже лесна. Проучвания сред автомобилните ентусиасти потвърждават, че основната причина хората да не преминават към електрически превозни средства е ограниченият пробег, следван от цената и времето за зареждане. Твърдотелните батерии имат потенциала да решат и двата проблема. Прогнозите за пробег варират между различните производители, но винаги са поне 800 км. Повечето компании твърдят, че техните батерии ще осигуряват между 950 и 1450 км с едно зареждане, което е значително повече от всеки автомобил с двигател с вътрешно горене и пълен резервоар. Освен това, твърдотелните батерии са много по-устойчиви на бързо зареждане в сравнение с литиево-йонните, което би направило презареждането им почти толкова бързо, колкото зареждането на гориво.

Визия за въглеродна неутралност до 2050 г.

Напоследък за автомобилните производители стана модерно да обявяват планове за прекратяване на производството на двигатели с вътрешно горене до определена година в близко бъдеще. Honda не прави изключение. Компанията официално се стреми да произвежда само електрически автомобили и такива с горивни клетки до 2040 г. Твърдотелните батерии са ключова част от този план, тъй като елиминират много от проблемите, които спират масовото навлизане на електрическите автомобили.

Високата устойчивост на твърдотелните батерии на топлина опростява проблема с охлаждането. Всички батерии се нагряват при бързо зареждане или при рязко подаване на голяма мощност, например при силно ускорение. Освен това, електрическите автомобили прекарват по-голямата част от времето си на открито, където околната температура може да съкрати живота на батерията, дори когато тя не се използва.

Президентът на Honda, Кейджи Оцу, заяви, че твърдотелните батерии са технология, която ще промени изцяло света на електрическите автомобили и ще превърне Honda в лидер в тази сфера. Въпреки че почти всеки ръководител в индустрията използва подобни силни думи, когато говори за тази технология, Honda изглежда има реални планове да осъществи тази промяна.