Эксперт № 40 (2013)

— Что касается самих батарей, я бы условно разделил исследования в области ЛИБ на две части. Я думаю, что в развитии технологий будет два этапа, то есть усовершенствование пойдет по двум направлениям. Первое — когда мы будем улучшать ныне используемые материалы, а второе — когда мы эти материалы будем менять на совершенно другие. Тех, кто занимается более перспективными поисковыми работами, связанными с применением новых материалов, например с пресловутым нанокремнием, успехи ждут не раньше чем через десять-пятнадцать лет. «Традиционалисты» пытаются улучшить параметры существующих батарей, занимаются технологическими достижениями в области углеродистых материалов, полимеров, керамики, электрохимии в рамках уже заданных технологических парадигм. Вот как раз благодаря этим исследованиям мы ожидаем серьезных изменений в улучшении свойств материалов, используемых при создании литий-ионных аккумуляторов в четырех основных блоках — катоде, аноде, электролите и сепараторе — уже в ближайшие годы.

— Эти изменения приведут к увеличению энергоемкости батареи, уменьшению ее размеров и цены?

— Да, конечно. Например, плотность энергии сейчас составляет порядка 180 ватт-часов на килограмм, но уже через несколько лет нормой станет 250 ватт-часов. Мы сейчас работаем над аккумулятором для автомобиля, который вскоре сможет проезжать на одной зарядке 500 километров вместо 200 теперешних.

— Все же электромобили?

— Я думаю, электромобили непременно вытеснят с дорог автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Мы многое для этого делаем. Но на этом пути нам уже в ближайшие годы нужно будет параллельно решать проблемы, возникающие в двух плоскостях. Первое — усовершенствование собственно аккумуляторных батарей, второе — создание технологий их подзарядки. Что касается традиционных ЛИБ, теоретически невозможно получить ячейки напряжением свыше 6 вольт. Но биполярные электроды позволяют увеличить номинальное напряжение гораздо больше — до 420 вольт. Трудность в том, что для таких электродов необходим твердый электролит с высокой ионной проводимостью, и поисковые работы здесь только начинаются.

Что касается технологий подзарядки, то я фанат идеи беспроводной подзарядки электромобилей, и не только их. Здесь могут сосуществовать три основные технологии: электромагнитная индукция, но пока это работает на длину всего 10 сантиметров; использование электромагнитных резонансных полей на средние расстояния — длина приема уже достигает 10 метров; прием радиоволн. Тут много еще вопросов — прикиньте, перекинуть за счет электромагнитной индукции тысячи ватт энергии. Если обеспечить безопасность, то зарядка аккумулятора электромобиля может происходить на определенных участках дороги прямо во время поездки, что сделало бы его почти свободным от источника питания или станции подзарядки. Так или иначе, по всем этим направлениям сейчас очень активно идут испытания: возможно ли в принципе подзаряжать автомобиль, пока он двигается? И исследования говорят, что вполне возможно. Очевидно, что для этого нужно будет выстроить инфраструктуру, но это отдельный разговор. Беспроводная передача по всему миру станет следующим энергетическим прорывом. Возможно, в ближайшем будущем передача электроэнергии будет сродни передаче мобильного сигнала. И заряжать батарейки и компьютерные аккумуляторы можно будет без всяких розеток и проводов.

— Господин Йосино, а какой вы представляете себе энергетику будущего, ведь каким бы способом — динамичным или стационарным — ни подкармливать электромобили, без электроэнергии они все равно не обойдутся?

— Я все же сторонник возобновляемых источников энергии. Я, конечно, понимаю теперешнее внимание своего правительства (после отказа от атомной энергии. — «Эксперт» ) к более надежным источникам энергии, таким как газ или нефть, но постепенно должен укрепляться имидж технологий чистой энергии как недорогого источника электричества. Кстати, и мы сейчас работаем над созданием нового типа батарей, которые смогут не только хранить, но и производить энергию, правда, здесь я вам деталей не скажу, так как это дело только в самом начале. Потом у меня особый взгляд на биоресурсы. Я бы обратил на них внимание не с той точки зрения, что из них можно получить древесные или фекальные пеллеты для сжигания в печи или метанол из кукурузы в качестве добавки в машинное топливо. Живая природа умеет воспроизводить себя, пользуясь только энергией солнечного света, и, я думаю, со временем человек научится строить новые энергетические системы по образцу растений, получая электроэнергию напрямую из растений и других живых организмов. Но это дело совсем далекого будущего.

Как зарядить электромобиль по дороге

Согласно данным исследования компании Frost & Sullivan "Анализ стратегически важных технологий и рынка инфраструктуры зарядки электромобилей в Европе", рынок станций подзарядки вырастет с 7,25 тыс. единиц в 2012 году до более чем 3,1 млн в 2019-м. Среднегодовой темп роста отрасли в 2012-2019 годах составит 113,3%. Страны-лидеры здесь Франция, Германия, Норвегия и Великобритания, поскольку электромобили там особенно популярны.

Развитие инфраструктуры подзарядки играет огромную роль в поддержании роста рынка электромобилей. Наличие достаточного количества станций подзарядки означает, что пользователи электромобилей будут более уверенно чувствовать себя на дороге, не опасаясь путешествий на длинные дистанции. Но практически в 83% случаев подзарядка электромобилей будет выполняться у дома или на парковке, где транспортное средство ежедневно стоит по 8-10 часов.

Будет также востребована индукционная подзарядка, однако широкое внедрение этой технологии, скорее всего, начнется только после 2014 года.

Несмотря на в целом положительную динамику рынка электромобилей, сохраняется ряд факторов, замедляющих его рост. В первую очередь это невозможность проехать достаточно большое расстояние на одной подзарядке, а также длительное время подзарядки - от 30 минут до 10 часов. Но активные исследования, проводимые в этой области, позволяют надеяться, что участники рынка смогут предложить инновационные технологии для решения этих проблем. Среди новых актуальных тенденций выделяется технология быстрой подзарядки от переменного тока, которая позволит подзаряжать автомобили за 2-3 часа. Эта технология будет оптимальным решением для публичных мест, например кинотеатров и торговых центров.

Еще одна сложность - необходимость выработать единую стандартизированную бизнес-модель, поскольку в разных европейских странах действуют разные правила и стандарты использования электроэнергии. Если на рынке сохранится подобная положительная динамика, разработка динамичной бизнес-модели станет ключевым условием будущего роста. Улучшение доступности инфраструктуры подзарядки в стратегически важных публичных местах позволит развеять опасения пользователей, связанные с чрезмерной разреженностью сети станций. Новые технологии, позволяющие ускорить процесс подзарядки, а также повысить надежность и безопасность данной инфраструктуры, ускорят распространение электромобилей, считают во Frost & Sullivan.

График 1

Мировой рынок литий-ионных батарей по секторам потребления

График 2

Беспроводные технологии для зарядки передвигающихся объектов

: Геворг МирзаянАмерикано-иранское

Геворг Мирзаян

Американо-иранское примирение способно стабилизировать весь Ближний Восток. Если оно, конечно, произойдет