Європейська аудиторська палата (ECA), незалежний зовнішній аудитор ЄС, опублікувала новий звіт про перспективи виробництва акумуляторів для електромобілів на континенті. На думку експертів, Європа може програти цю гонку, оскільки обмежена у доступі до сировини: кобальту, нікелю, літію. Поряд із зростанням витрат та жорсткою конкуренцією це залишається серйозною перешкодою у досягненні амбітної мети — звання світового виробника акумуляторів.

Також експерти попереджають, що ЄС не зможе досягти поставлених кліматичних цілей, які значною мірою залежать від впровадження електромобілів. За даними ECA, майже кожен п’ятий новий автомобіль, зареєстрований у Євросоюзі 2021 року, був «батарейним». До 2030 року на європейських дорогах очікується близько 30 мільйонів «зелених» автомобілів. А у 2035 році почне діяти заборона на продажі нових бензинових та дизельних автомобілів.

На думку експертів, ЄС навряд чи вдасться забезпечити весь цей «зелений» автопарк власними батареями. Єдина можливість — імпорт акумуляторів із третіх країн, але завдасть шкоди європейській промисловості. Крім того, імпортовані блоки набагато дорожчі.

Як зазначено у звіті, за п’ятьма ключовими компонентами батарей залежність ЄС від імпорту становила в середньому 78%. При цьому постачання сировини сильно сконцентровано в кількох країнах з геополітичними ризиками, які можуть призвести до дефіциту.

Близько двох третин світового кобальту надходить із Демократичної Республіки Конго, 40% природного графіту із Китаю. Крім того, ЄС повністю залежить від імпорту рафінованого літію. Португалія, яка має найбільші запаси літію в блоці, може розпочати видобуток лише у 2026 році.

На даний момент світове лідерство у галузі виробництва акумуляторів належить Китаю. На його частку припадає 76% світових потужностей. Почасти ЄС відстає від Китаю в економічній конкурентоспроможності через високі ціни на енергоносії та проблеми з державним фінансуванням.

Вчені інституту фізики Китайської академії наук розробили високопродуктивний літієвий осередок із рекордною питомою ємністю. У ході лабораторних випробувань масова густина енергії першого розряду досягла 711,30 Вт.год/кг, а об’ємна густина енергії — 1653,65 Вт.год/л.

Досягти таких високих характеристик дозволила принципово інша внутрішня структура з тонкими зовнішніми стінками та використання багатих літієм матеріалів на основі марганцю. Зокрема, свій надтонкий анод китайські вчені виготовили із металевого літію. Він має в 10 разів більшу здатність накопичувати енергію, ніж графіт. Для катоду використаний збагачений літієм оксид марганцю.

Нажаль, наразі створити таку батарею у промислових умовах неможливо. Крім того, не відомо, як вона поведе себе в умовах низьких або надвисоких температур. Також немає даних, скільки циклів заряджання вона зможе витримати. Усі зусилля вчених були орієнтовані лише на питомій ємності. У будь-якому випадку ці розробки корисні, оскільки просувають батарейні технології та сприяють подальшому вдосконаленню електричних транспортних засобів.

Підвищення щільності енергії — основна мета досліджень та розробок літієвих батарей. Такі країни, як Китай, США, Європа, Японія та Південна Корея, розробляють літієві батареї потужністю 400-600 Вт.год/кг. З моменту першого комерційного застосування літій-іонних акумуляторів корпорацією Sony у 1991 році щільність енергії комерційних літій-іонних акумуляторів поступово збільшилася із 90 Втч/кг до нинішніх 360 Вт.год/кг та, схоже, це не межа. Літій-сірчані та літій-діоксид вуглецевого осередку здатні похвалитися кількома тисячами ват-годин, але д о масового використання таких батарей ще дуже далеко.