17 стартапов по производству аккумуляторов, готовых обеспечить революционные потребности автопроизводителей

Технология аккумуляторов электромобилей хороша, но может быть и лучше.

Современные литий-ионные аккумуляторы для стандартных легковых автомобилей обеспечивают запас хода около 300 миль и скорость зарядки от 15 до 20 миль в минуту. Это намного лучше, чем всего несколько лет назад, но не там, где нужно, чтобы стимулировать широкое внедрение для достижения целей по выбросам углекислого газа и федеральных целей по электрификации.

«Настоящая трудность и технологический слон в комнате заключается в том, что в настоящее время не существует технологии, которая могла бы значительно снизить затраты на аккумуляторы и обеспечить широкое внедрение электромобилей», — сказала Шарлотта Гамильтон, соучредитель и генеральный директор стартапа Conamix. «Существующие технологии впечатляют, но очень сложно сделать их намного дешевле. Действительно, необходимы новые материалы, прежде чем вы добьетесь резкого снижения цен на электромобили».

Поиск замены кобальту — токсичному и все более труднодоступному — является одной из стратегий, которую преследуют автопроизводители и их партнеры по производству аккумуляторов, но инженерам может не хватить сока, чтобы выжать из стандартных литий-ионных химических соединений.

«Все внимание обращено на кремниевые аноды, которые выведут нас на новый уровень», — заявила Мишель Токарц, вице-президент по партнерству и инновациям группы Coretec, на мартовской конференции, организованной Аргоннской национальной лабораторией.

Использование кремния на аноде батареи обеспечивает более высокую плотность энергии, чем использование графита, что потенциально обеспечивает большую дальность действия. Но особенность физики, которая повышает плотность энергии, также означает, что кремний склонен к разбуханию, что приводит к образованию трещин — проблему, которую Coretec и другие стартапы пытаются решить.

Так называемые «твердотельные» химические продукты на основе лития также являются хорошим кандидатом для того, чтобы раньше или позже попасть в продажу дилерам. Они легче и стабильнее, чем их аналоги с жидким электролитом, и используют такие материалы, как керамика или сложные полимерные смеси, для достижения более высокой плотности энергии, более быстрой зарядки и увеличения срока службы.

Конечно, из-за редкости месторождений лития минимальная стоимость остается высокой, и батареи на основе более распространенного элемента будут приветствоваться. Несмотря на то, что натрий более экспериментальный, он есть повсюду, и его получение более экологично. Однако «в настоящее время циклическая стабильность высоковольтных натрий-ионных батарей все еще не так хороша, как у современных литий-ионных батарей», - сказал Джейсон Чжан, исследователь из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, добавив, что плотность энергии также должна быть увеличена. быть улучшено.

Познакомьтесь с 17 компаниями, работающими над новыми конструкциями аккумуляторов, которые могут повысить производительность и снизить затраты.

Штаб-квартира: Аламеда, Калифорния.

Генеральный директор: Джин Бердичевский

Компания Sila Nanotechnologies завоевала известность в области аккумуляторов для электромобилей благодаря использованию кремниевого анода вместо графита, который обычно является основой современных литий-ионных анодов.

Компания с 11-летней историей, управляемая бывшим сотрудником Tesla, повышает плотность энергии, обнаруженную в современной химии и конструкции аккумуляторов, и позволяет автопроизводителям выбирать материалы, подходящие для их требований. Его также можно использовать в существующих процессах производства аккумуляторов.

Кремниевый материал, который использует Sila, в конечном итоге выиграет от других инноваций, таких как увеличение количества железа и меди вместо никеля и кобальта в катодах, керамические вместо полимерных сепараторов и улучшенные электролиты.

Первое применение технологии Силы было в фитнес-браслетах Whoop.

Штаб-квартира: Фремонт, Калифорния.

Генеральный директор: Харрольд Раст

Компания Enovix, основанная в 2007 году, занимается разработкой литий-ионной батареи с кремниевым 3D-анодом. Как и многие другие, Enovix воспользовался преимуществами кремниевых анодов для аккумуляторов. Кремниевые аноды могут хранить гораздо больше лития, чем графит, что дает батарее большую энергию.

Большая часть работы Enovix выходит за рамки химии самой клетки. У 3D-проектирования есть преимущества, особенно связанные с безопасностью.

Компания работает над масштабированием своих решений, которые в настоящее время доступны для очков, носимых устройств, мобильных телефонов и компьютеров, в сфере электромобилей.