МОТОГОНКИ.РУ, 15 января 2026 - С самого начала 2026 года новостные ленты запестрили сообщениями, что в Китае выделяются огромные средства на строительство заводов по производству твердотельных аккумуляторов. Появилась масса стартапов, которые уже создали прототипы и даже серийные модели ячеек, плотность энергии которых достигает 500-800 Вт-ч/кг. Изначально, технологию создавали для дронов, но она вдруг стала масштабируемой и пригодной для использования в создании АКБ для мотоциклов и автомобилей. И понеслось!..
Что такое Solid-state Battery (ТТА)
Главное отличие твердотельного аккумулятора от привычных нам видов Li-Ion АКБ в том, что в отличие от использования жидкого или гелеобразного электролита, в ТТА применяется твердый электролит и твердые электроды. На первый взгляд простое решение имеет грандиозное значение, поскольку разом решает практически известные проблемы традиционных литиевых батарей, включая их взрывоопасность.
Устройство типичной Li-Ion АКБ и твердотельной АКБ
Современные аккумуляторные батареи делят на три типа в зависимости состава ячейки, внутри которой перемещаются ионы: жидкие, полутвердые (гибридные) и твердотельные. В жидких используют кислотный состав, в полутвердых - гель. Твердотельные ячейки состоят из компаунда, похожего на смолу - твердотельный электролит, внутри которого герметично залиты электроды. Компаунд может быть керамическим, стеклообразным или сульфидным. Электроды - чистый литий.
У традиционных кислотных аккумуляторов плотность энергии колеблется в диапазоне всего 30-50 Вт-ч/кг. Вот, почему автомобильный АКБ на 100 А-ч должен весить 30 кг: качество такого аккумулятора зависит от количества свинца в рубашке, и чем свинца меньше ("бюджетный вариант"), тем удельная плотность ниже.
Следующим шагом является Li-Ion аккумулятор гибридного типа (гелевый) с удельной плотностью от 100 до 135 Вт-ч/кг. Более совершенные LifePo4 аккумуляторы имеют плотность до 300 Вт-ч/кг. Очевидно, что такие АКБ значительно компактней и легче при аналогичной ёмкости: 700 г против 3.4 кг при ёмкости 14 А-ч - это грандиозная экономия места, например, в мотоцикле, снегоходе или квадроцикле!
Применение твердого компаунда позволило значительно, во много раз повысить плотность энергии и довести ее до 900 Вт-ч/кг.
Не горит, не тонет
Жидкий и гелеобразный электролиты внутри ленточных литиевых батарей представляет собой летучий, легковоспламеняющийся растворитель. Он мгновенно окисляется при контакте с кислородом с активным выделением тепла, что зачастую приводит к цепной реакции, когда ячейки теряют герметичность одна за другой. Затем, происходит воспламенение - взрыв. Этот эффект называют «тепловым разгоном» и он является главной причиной возгораний низкокачественных пауэрбанков и уже исчерпавших жизненный цикл Li-Ion АКБ сотовых телефонов.
Та же причина является приводит к возгоранию электромобилей: защитный сепаратор в ячейке может быть поврежден из-за вибрации или после ДТП, и как только электролит приходит в контакт с воздухом (кислородом), начинается тепловой разгон.
Главным преимуществом твердотельного аккумулятора является его абсолютная пожаробезопасность
Твердый компаунд не горит, не теряет своих свойств при значительном перегреве и при отрицательных температурах, где другие типы АКБ резко теряют производительность.
Жесткий тест на пробой графенового твердотельного аккумулятора
На многочисленных видео разработчики и независимые естествоиспытатели демонстрируют, как они "мучают" ТТА, забивая в них гвозди, бросая их в воду, пробивая их топором или простреливая из пистолета, затем подключают к ним нагрузку - и получают всё то же стабильное напряжение.
Сверхбыстрая зарядка за минуты - не фантастика!
Ячейка твердотельного аккумулятора может перегреваться, не теряя своих свойств. Это позволило исследователям выявить реальные пределы для «разгона» зарядных устройств по мощности входного тока.
При подключении к сети ионы лития перемещаются через твердый электролит к аноду. Поскольку электролит находится в твердом состоянии, применение элементов из графита не требуется, можно использовать чистый литий и заряжать ТТА на 150-киловаттных станциях с невероятной скоростью, "заливая" всю зарядку в аккумулятор на полной мощности, без различных этапов по времени/мощности: для зарядки 100-амперного блока с 0 до 100% достаточно 5 минут. В теории.
Verge TS Pro/Ultra на CES-2026
Представленный на CES-2026 продукт Donut Lab, реализованный в коллаборации с Verge Motorcycles в прототипе электромотоцикла Verge TS Ultra, имеет батарею из ячеек с плотностью 400 Вт-ч/кг. Donut заявляет, что их твердотельная АКБ имеет до 100000 циклов зарядки/разрядки и способна работать даже при температуре +100 градусов по цельсию.
Китай хочет занять место на рынке, пока европейцы и американцы не завершили свои исследования и разработки
Перед самым Новым годом в КНР был принят первый единый стандарт и классификатор ТТА на законодательном уровне (Solid-State Batteries for Electric Vehicles - Part 1: Terms and Classification). По этой классификации понятие «полутвердых» АКБ упраздняется, а все типы батарей с наличием даже 5% геля будут именоваться как «жидкие». По китайской классификации истинные ТТА с 0% жидкого состава должны соответствовать плотности энергии не ниже 500 Вт-ч/кг.
Китайские автомобильные гиганты типа SAIC уже готовят индустриальную платформу для перехода электромобилей с полутвердых АКБ на твердотельные, и произойти это должно через год-полтора.
Почему они спешат?
Потому что европейцы, в частности, Mercedes-Benz ведет собственные исследования в этой области в кооперации с Factorial. Прототип Mercedes-Benz EQS уже продемонстрировал способность проезжать на одном заряде более 1000 км.
Новый флагман в разработке: Mercedes-Benz EQS Solid State Battery
Тот же электромотоцикл Verge TS с ТТА вместо стандартной Li-Ion батареи должен по заявлению производителя проезжать почти 600 км. Если всё представленное Verge и Donut Lab в Лас-Вегасе на CES-2026 правда, то финны запросто найдут себе новый дом в Калифорнии, куда собираются переезжать со всем своим производством из Лондона.
Есть ли подводные камни?
На самом деле, есть, и эти сомнения является главной причиной, почему индустрия электромобильности до сих пор не перепрыгнула с литиевых блоков на ТТА.
Илон Маск, основатель Tesla обещал нам «волшебные батарейки», с которыми его электромобили смогли бы проезжать по 1000 км на одной зарядке еще в 2018 году. В своем заявлении на Европейской конференции по технологиям в ноябре 2020 года Илон подтвердил, что у Tesla есть аккумуляторы, и вот-вот они станут новым стандартом. Но прошло 5 лет, а Tesla по-прежнему комплектуются старыми добрыми Li-Ion ячейками.
База Mercedes-Benz EQS Solid State Battery
Вероятно, тогда Илон Маск говорил именно по технологию SSB (ТТА). Но в ходе серьезных исследований и испытаний Tesla столкнулась с рядом физических трудностей при внедрении твердотельных батарей.
В чем они могут заключаться?
Во-первых, цена. Пока технология не является индустриальным стандартом, стоимость ТТА в 5 раз выше полутвердых аналогов по ёмкости.
Китайские журналисты провели ряд тест-драйвов автомобилей с ТТА и сравнили их с электромобилями на обычных литиевых блоках. Например, стоимость IM Motors L6 (SAIC) в версии с ТТА, которая появилась на рынке еще в апреле 2024 года, стоит в Китае почти 350000 юаней ($50157). Машина действительно способна проезжать 1000 км на одной зарядке. Но параллельно продается базовая версия IM L6 с гелевым блоком из 192 ячеек, которая стоит на 100000 юаней дешевле, обеспечивая ход на 780 км. Тестеры задаются вопросом: имеет ли смысл переплачивать $14300 за дополнительные 200 км? Плюсом, конечно, является то, что версия L6 с ТТА весит на 70 кг меньше, что положительно сказывается на управляемости.
IM Motors L6 - первый серийный электромобиль с твердотельном аккумулятором
Но это вопрос - есть ли у тебя лишние $14300 или нет. А вот второй нюанс посерьезней - это естественная химия и физика.
Во-вторых, у экспертов есть сомнения в стабильности работы ТТА в условиях климатического экстрима и резких перепадов температур, не являющихся редкостью в Китае, странах Северной Европы, Скандинавии, Северной Америки и России. Если в жарких странах вопросов пока не возникало, то в холодных их чуть больше.
Есть лабораторные подтверждения, что при температурах ниже -25 градусов цельсия ТТА могут неожиданно выходить из строя. Хотя они полностью герметичны и монолитны, есть один нюанс, который смущает инженеров: твердый электролит не сжимается, однако, его структура меняется из-за процессов интеркаляции/деинтеркаляции ионов.
Если говорить доступным языком, то при зарядке ионы внедряются (интеркалируют) в структуру электрода, а при разрядке уходят. Так или иначе, это влияет на объем материала, из-за чего создается локальное механическое напряжение. При сильном охлаждении ячеек это напряжение могут приводить к образованию микротрещин. Например, внутри ячейки может нарушаться контакт электролита с электродом.
Опасность короткого замыкания из-за роста дендритов в Li-Ion АКБ
Другим процессом, нарушающим работу ТТА, может стать рост дендритов. Обычно, рост дендритов на старых Li-Ion АКБ при регулярном использовании быстрой зарядки приводит к короткому замыканию и возгоранию. Дендриты - это кристаллы или т.н. литиевые «иголки», которые растут от электродов в сторону электролита. В твердотельных ячейках этот процесс тоже имеет место, но здесь «иголки», пронизывая компаунд, могут образовывать в нем трещины. При охлаждении ячейки электролит становится хрупким, под воздействием дендрита он может расколоться.
Китайцам предстоит придумать, как избежать всего этого, чтобы активно внедрить твердотельные аккумуляторы в производство. И сделать они это должны очень быстро, поскольку планы того же SAIC по активному переходу на ТТА уже анонсированы - вторая половина 2027 года.
Напомню, что Tesla до сих пор не совершила этот переход, хотя наверняка имеет в своем портфолио оригинальную разработку ТТА, о которой Маск так хотел бы, но пока не готов распространяться в деталях. Ну, а Mercedes-Benz еще не готов заявить, что с его EQS всё так прекрасно, как говорят в немецких автомобильных изданиях.
7.58 МЛН
515663
25230