Электромобили планируют использовать аккумуляторы из кремния и углерода, которые уже применяются в некоторых сверхтонких мобильных телефонах.
12/09/2026 15:00
Обновлено до
12/09/2026 15:00
Частичная замена графита на соединения кремния и углерода в анодах аккумуляторов перестала оставаться лишь обещанием и уже находит применение в коммерческих продуктах: несколько производителей смартфонов, таких как Honor, OnePlus, Xiaomi, Realme и OPPO, уже внедряют такие элементы питания в некоторые модели для увеличения емкости без увеличения толщины устройства.
Например, Honor Magic 5 Pro в китайской версии оснащен аккумулятором емкостью 5.450 мА·ч, тогда как в международной версии с анодом из ионов лития емкость составляет 5.100 мА·ч; прототип Tecno Spark Slim, представленный на Mobile World Congress, имеет аккумулятор емкостью 5.200 мА·ч при толщине всего 5,75 мм.
Кремний-углерод в электромобилях
Этот успех в сфере телефонии порождает ожидания, что та же химия сможет значительно улучшить будущие электромобили: повысить энергетическую плотность, сократить время зарядки и сделать конструкцию более компактной. Теоретически кремний обладает примерно в десять раз большей емкостью хранения энергии, чем графит, что открывает путь к аккумуляторам с значительно более высокой энергетической плотностью и, следовательно, к большему радиусу действия.
Помимо теории, такие компании, как тайваньская ProLogium, заявляют о впечатляющих достижениях: компания представила прототипы, которые, согласно её данным, могут обеспечить автономность до 300 км после зарядки, продолжающейся всего пять минут. Если эти цифры подтвердятся в реальных условиях, это приведёт к смене парадигмы в использовании электромобилей за счёт устранения одного из их основных препятствий — времени зарядки.
Однако путь к использованию в автомобилях этого материала сложнее, чем в мобильных устройствах. Кремний сталкивается с физической проблемой: он значительно расширяется и сжимается во время циклов зарядки и разрядки, что приводит к усталости материала и снижению его емкости при отсутствии контроля. В качестве решения промышленность сочетает кремний с углеродом в композитах, которые смягчают эти колебания и повышают долговечность, но для достижения требуемого срока службы в автомобильной промышленности всё ещё необходимы тонкие настройки материалов, процессов и конструкции элементов питания.
Экономические преимущества также играют важную роль: замена дорогих и менее распространенных материалов, таких как кобальт, на кремний может снизить стоимость на 1 кВт·ч примерно на 30%, что напрямую влияет на конечную цену автомобиля и ускоряет его массовое внедрение. Однако такое снижение зависит от масштабирования производства, поставок сырья и технологий изготовления, которые в настоящее время еще не полностью разработаны для автомобильной промышленности.
В Европе и в Испании уже существуют научные и промышленные инициативы, направленные на заполнение этого пробела: компания Floatech (созданная при институте IMDEA Materiales) занимается разработкой кремниевых анодов, которые, по словам её сотрудников, позволяют хранить в десять раз больше энергии, чем обычные аккумуляторы. Кроме того, они производятся без использования растворителей и полимеров, что снижает затраты и уровень выбросов CO₂. В то же время такие компании, как Sila и Group14 Technologies, работают над массовым производством кремний-углеродных композитов для автомобильной промышленности.
Автомобильная промышленность также вложила ресурсы в эту область: от традиционных производителей до технологических компаний занимаются исследованиями батарей с кремниевыми анодами для автомобилей высокой производительности и массового использования. Например, Porsche изучает технологии с кремнием для повышения производительности своих автомобилей. Однако сертификация, гарантия тепловой безопасности и проверка в реальных условиях эксплуатации по-прежнему являются строгими требованиями, замедляющими массовое коммерческое внедрение.