CATL изучает литиево-воздушные аккумуляторы в качестве направления долгосрочных исследований.
CATL рассматривает литиево-воздушные аккумуляторы в качестве варианта для долгосрочных исследований. Теоретически эта технология обещает значительно более высокую плотность энергии по сравнению с современными литиево-ионными аккумуляторами. Однако она ещё далека от того, чтобы стать готовыми к использованию в автомобилях или обеспечивать дальность пробега в 2000 км.
По оценкам SNE Research, доля рынка CATL за пределами Китая составляет 33,7 процента.
Изображение: CATL
Главный учёный компании CATL Ву Кай на форуме Equipment Powerhouse Forum 2026 назвал батареи на основе лития и воздуха ключевой областью исследований для компании в долгосрочной перспективе. Технологии на основе ионов натрия и твердотельные технологии в CATL находятся ближе к коммерциализации. В настоящее время основное внимание уделяется возможности достижения дальности поездки до 2 000 км. Основанием для таких прогнозов является чрезвычайно высокая теоретическая удельная энергия химической реакции с участием лития и воздуха — около 3 505 Вт·ч/кг. Однако этот показатель относится к электрохимическому потенциалу реакции, а не к плотности энергии полной автомобильной батареи.
Разница с традиционными литиево-ионными аккумуляторами заключается в структуре. В системах на основе лития и воздуха в качестве отрицательного электрода используется металлический литий, а в качестве реагента — кислород из окружающей среды. Во время разряда в пористом катоде образуется пероксид лития; при зарядке реакция идет в обратном направлении, и снова выделяется кислород.
Поскольку кислород не нужно транспортировать в виде традиционного катодного материала внутри аккумулятора, это теоретически позволяет достичь очень высокой удельной энергии. Однако для реальной батарейной системы необходимо добавить электролит, электроды, корпус, защитные системы, а также — что самое важное — компоненты для обработки воздуха. Еще более высокие теоретические значения около 12 000 Вт·ч/кг основаны на расчетах, в которых не учитывается масса необходимого кислорода.
Разница между теоретической плотностью энергии и показателями аккумуляторов, готовых к применению в автомобилях, значительна, как показывают текущие лабораторные результаты. В 2024 году исследователи из Университета Цзилинь и Китайской академии наук достигли показателя 757,5 Вт·ч/кг и 241 цикла зарядки с использованием литиево-воздушного аккумулятора в определённых лабораторных условиях.
У литиево-воздушных аккумуляторов компании CATL всё ещё есть проблемы
Другой подход был разработан Национальной лабораторией Аргонн и Иллинойсским технологическим институтом. Твердотельный литиево-воздушный аккумулятор, представленный в 2023 году, выдержал не менее 1 000 циклов зарядки и разрядки при комнатной температуре. Утверждается, что используемая архитектура имеет теоретический потенциал около 1 200 Вт·ч/кг. Оба результата свидетельствуют о прогрессе, но они не эквивалентны аккумуляторам, проверенным для использования в производственных автомобилях.
Одной из ключевых проблем по-прежнему остается подача воздуха. Аккумулятор нуждается в кислороде, в то время как влагу и углекислый газ необходимо надежно изолировать. Обе эти субстанции могут вызвать нежелательные химические реакции, повреждающие электроды и электролиты. Поэтому транспортному средству требуется система контролируемой подачи воздуха с фильтрацией и регулировкой влажности. Однако такое дополнительное оборудование увеличивает вес, объем и энергопотребление. Среди других нерешенных или лишь частично решенных проблем — стабильность циклов зарядки-разрядки, эффективность зарядки и стабильность литиево-металлического анода.
Продукты реакции в катоде также представляют проблему. Пероксид лития может оседать в порах, препятствуя транспорту кислорода. Во время зарядки его необходимо полностью удалять, чтобы избежать побочных реакций, повреждающих электролит или электроды.
Одной лишь высокой удельной энергии недостаточно для использования в электромобилях. Решающее значение имеют также объемная энергетическая плотность, мощность выхода, возможность быстрой зарядки, безопасность, срок службы и вес всей системы. Поэтому часто упоминаемые 2 000 км в настоящее время нельзя применять к конкретному автомобилю.
CATL одновременно работает над технологиями, более готовыми к внедрению на рынок. Аккумуляторы на ионтах натрия и твердотельные элементы находятся на гораздо более продвинутой стадии в плане разработки компании. В то же время CATL уже является явным лидером рынка с уже существующими системами на литиево-ионных аккумуляторах. По данным SNE Research, за первые девять месяцев 2026 года компания установила аккумуляторную мощность в 143,7 ГВт·ч за пределами Китая, завоевав долю рынка в 33,7 процента.
Текущая тенденция к использованию технологии LFP также демонстрирует, насколько стремительно развивается рынок аккумуляторов с учетом уже существующих химических составов элементов. По данным SNE Research, доля LFP на рынке за пределами Китая выросла с 15,8 до 27,7 процента в течение одного года. Особенно выгоду от этого развития получают китайские производители.
Для компании CATL эта технология по-прежнему остается вариантом долгосрочных исследований. То, приведет ли она в конечном итоге к появлению электромобилей с запасом хода в несколько сотен километров, зависит меньше от теоретической энергетической плотности и больше от возможности преодоления многочисленных химических и технических проблем для создания надежной, безопасной и доступной по цене аккумуляторной системы.