Mercedes-Benz прагне до автономності у 1 000 км у своїх електромобілях, а ProLogium нещодавно зробила важливий крок із своєю батареєю ємністю 381 Вт·год/кг.

Розвиток технологій використання акумуляторів із твердим електролітом у електромобілях відбувається поступово, і зараз було досягнуто важливої віхи. Компанія ProLogium оголосила, що її новий акумулятор Gen 3.5 почав масове виробництво на Тайвані, маючи щільність енергії 381 Вт·год/кг та 903 Вт·год/л.

Ця новина є особливо значущою, оскільки йдеться не про елемент, представлений лише в лабораторії чи під час технологічної демонстрації. ProLogium стверджує, що їхній акумулятор великого формату з ємністю 185,4 А·год вже виробляється на їхньому заводі в Таояні, на Тайвані. Показники щільності енергії були перевірені організацією TÜV, тоді як UL Solutions пройшла випробування елемента згідно з новим китайським стандартом GB/T 43568-2026, щоб визначити, чи можна його вважати акумулятором повністю твердого стану.

Ця тайванська компанія також має прямі зв’язки з автомобільною промисловістю. Mercedes-Benz з 2022 року підтримує угоду про технологічну співпрацю з ProLogium у рамках проекту, спрямованого на розробку акумуляторів нового покоління та підготовку їх можливого використання у легкових автомобілях у другій половині цього десятиліття. Mercedes-Benz також увійшла тоді до складу акціонерів та ради директорів ProLogium.

Цифра 381 Вт·год/кг привертає особливу увагу, оскільки значно перевищує звичайні показники для традиційних елементів батарей, які використовуються сьогодні у електромобілях. Проте варто розглядати її у контексті. Йдеться про щільність енергії на рівні окремого елемента батареї, а не про повний пакет, встановлений у автомобілі. Між елементами батареї та автомобілем є конструкція, системи охолодження, електричні з’єднання, системи захисту та керування акумулятором, тому кінцевий показник обов’язково буде нижчим.

Цей нюанс є важливим, адже саме тут багато обіцянок щодо твердих акумуляторів починають втрачати частину своєї привабливості. Надзвичайно щільний елемент сам по собі не гарантує автомобіля з акумулятором, який на 30% легший, і не дозволяє автоматично очікувати значно більшої дальності їзди. Кінцевий результат залежатиме від того, скільки з цієї переваги вдасться зберегти ProLogium під час переходу від окремого елемента до повного пакета.

Твердий акумулятор, який вже виробляється, але з досі невеликою фабрикою

ProLogium у цьому поколінні використовує свою архітектуру Logithium, яка ґрунтується на керамічному розділювачі та периметральній структурі, що допомагає покращити ізоляцію та герметичність елемента акумулятора. Компанія роками розробляє цю архітектуру та стверджує, що вже пройшла чотири покоління технологій акумуляторів та три покоління процесів виробництва.

Ще одним показником, який заслуговує уваги, є об’ємна щільність — 903 Вт·год/л. Для широкої публіки вона менш приваблива, ніж 381 Вт·год/кг, але може бути ще цікавішою для виробників. Простір усередині автомобіля обмежений, тож акумулятор, який зберігає більше енергії у меншому об’ємі, дозволяє звільнити місце для пасажирського простору, зменшити розміри батарейного блоку або підвищити її ємність, не збільшуючи при цьому розміри акумулятора пропорційно.

Крім того, ProLogium стверджує, що нова версія Gen 3.5 не лише забезпечує високу енергетичну щільність, а й дозволяє використовувати її у застосунках з високою потужністю та для швидкого заряджання. Однак у цьому випадку все ще бракує повних даних про характеристики такої батареї для електромобіля, особливо за реальних умов експлуатації, під час циклів заряджання та розряджання та при різних температурах.

Класифікація як повністю твердотільної батареї також ґрунтується на досить конкретних випробуваннях. UL Solutions піддав клітину шести годинам перебування у вакуумі при температурі 120 градусів, після чого ProLogium зафіксував втрату маси менше 0,05%. Ліміт, встановлений стандартом GB/T 43568-2026, становить 0,5%, тому компанія запевняє, що клітина відповідає критеріям для вважання твердотільною згідно з цією методологією.

Це має важливе значення, оскільки протягом останніх років термін «твердий стан» використовується для опису досить різних між собою технологій. Деякі з них зберігають певні рідкі компоненти та знаходяться у проміжній зоні між звичайними акумуляторами та повністю твердими акумуляторами. Новий китайський стандарт саме намагається встановити більш чіткий розмежування між цими технологіями.

ProLogium також стверджує, що китайський стандарт було представлено Міжнародній електroteхнічній комісії як основа для майбутньої міжнародної нормалізації. У разі підтвердження його прийняття як загальноприйнятої основи це може допомогти уникнути ситуації, коли кожен виробник використовуватиме різне визначення того, що є твердим акумулятором.

Тайванська компанія також може похвалитися певним промисловим досвідом. З 2013 року вона постачала понад 2,4 мільйона елементів своєї платформи керамічних літійових акумуляторів для споживчих, спеціалізованих та автомобільних застосувань. ProLogium також стверджує, що постачала понад 12 000 зразків для тестування та розробки модулів автовиробникам. Це не означає, що було виготовлено 2,4 мільйона елементів для акумуляторних пакетів електромобілів, але це демонструє, що технологія вже тривалий час використовується поза лабораторією.

І ось тут виникає головна проблема. Завод у Таояні, який виробляє моделі Gen 3.5, наразі має потужність 0,5 ГВт·год, причому існують плани її подальшого розширення до 1–2 ГВт·год. На папері 0,5 ГВт·год дозволяють виробляти близько 6.250 акумуляторів ємністю 80 кВт·год на рік. Цього достатньо, щоб довести наявність промислового виробництва, але це далеко не ті десятки гігават·год, які потрібні для постачання акумуляторів у масштабну програму електромобілів.

Тому наступний крок буде набагато важливішим, ніж оголошення про показник 381 Вт·год/кг. ProLogium доведеться показати, що вони можуть виробляти ці елементи у великих кількостях, зберігаючи при цьому однакову якість, однорідну продуктивність та конкурентоспроможну вартість. Енергетична щільність більше не є єдиною проблемою: тепер починається справжня промислова боротьба.

Вартість саме буде одним із головних питань. Китайський ринок акумуляторів є надзвичайно конкурентним, а традиційні елементи LFP останнім часом мають дуже низькі ціни. Згідно з деякими оцінками, їхня вартість становить близько 300–400 юанів за кВт·год на один елемент. ProLogium не оприлюднив відповідної вартості для своєї технології Gen 3.5, тому поки що неможливо знати, на скільки дорожчою є ця технологія.

Компанія намагається вирішити саме цю проблему за допомогою своєї стратегії виробництва. Її керамічні технології не обмежуються лише заміною матеріалів елемента, а також спрямовані на збереження промислової архітектури, яка може еволюціонувати з покоління в покоління без необхідності повного перебудовування ліній виробництва. Ця здатність ефективно використовувати існуючі об’єкти та процеси буде вирішальною, якщо твердотільні акумулятори колись захочуть конкурувати з традиційними акумуляторами за ціною.

Великий випробування наближаються до Європи. ProLogium будує у Дюнкерку, Франція, свій перший великий завод за межами Тайваню. Перша фаза матиме заплановану потужність 4 ГВт·г на рік, а об’єкт спроектований так, щоб у майбутніх розширеннях досягти 44 ГВт·г. Будівництво офіційно розпочалося у лютому 2026 року, і компанія планує поступово збільшувати виробництво протягом наступних років.

Різниця у масштабах є величезною. 4 ГВт·год першої фази у Франції вісім разів збільшать поточну продуктивність у розмірі 0,5 ГВт·год у Таояні. А якщо нарешті буде досягнуто запланованих 44 ГВт·год для цього комплексу, мова йтиме вже про потужність, здатну забезпечувати електромобілі у кількості сотень тисяч, залежно від розміру їхніх акумуляторів.

Французький проект також має стратегічне значення для Mercedes-Benz та інших європейських виробників, які роками шукають технології акумуляторів нового покоління. ProLogium у Франції не починає з нуля: компанія з 2024 року має центр досліджень та розробок у Париж-Сакле, а проект у Дюнкерку має стати її основною промисловою платформою в Європі.

Наразі ця новина заслуговує уваги, але ще не можна вважати її остаточною революцією у сфері електромобілів. ProLogium вдалося запустити у виробництво акумулятор потужністю 381 Вт·год/кг, що досить рідкісно для цієї галузі. Проте компанія ще не довела, чи зможе перетворити цей вражаючий лабораторний показник у легкий, довговічний, безпечний та, насамперед, недорогий акумулятор.

І саме ця остання частина, ймовірно, буде найскладнішою. Адже створення високопродуктивного твердого акумулятора — це одне, а виробництво сотень тисяч таких пристроїв щороку та забезпечення можливості для виробника встановити їх у автомобіль з конкурентоспроможною ціною — це зовсім інше. Gen 3.5 щойно подолала важливий рубіж, але справжня боротьба тільки починається.

Ключові моменти

ProLogium Gen 3.5: акумулятор із твердим електролітом у процесі виробництва.

Енергетична щільність: 381 Вт·год/кг та 903 Вт·год/л на рівні елемента.

Елемент: ємність 185,4 А·год.

Підтвердження якості: TÜV перевірила енергетичну щільність, а UL Solutions провела тести для класифікації як повністю твердого акумулятора.

Текуще виробництво: 0,5 ГВт·год у Таояні, із планами розширення до 1–2 ГВт·год.

Загальне виробництво: понад 2,4 мільйона елементів платформи LCB з 2013 року.

Mercedes-Benz: підтримує технологічну угоду з ProLogium з 2022 року.

Дюнкерк: перший європейський завод, з потужністю 4 ГВт·год на першій фазі та проєктною ємністю до 44 ГВт·год.

Основна проблема: підвищення енергетичної щільності від елемента до акумуляторного блоку з конкурентоспроможною вартістю.

Джерело | ProLogium