Американские ученые разработали новый тип проточной батареи, которая по плотности энергии в 10 раз превосходит литий-ионные. Она не требует многочасовой подзарядки и способна увеличить запас хода любого электрокара до фантастического уровня. Методику уже обкатали на гольф-картах и погрузчиках.

Эко-бензин

Запас хода большинства электрокаров на рынке колеблется в диапазоне 200–600 км. Команда ученых из Университета Пердью (США) представила технологию, которая увеличивает этот показатель в 8–25 раз. В ее основе лежит безмембранная проточная батарея. Она не требует многочасовой подзарядки. Чтобы продлить запас хода, достаточно регулярно заправлять ее новой порцией жидких электролитов. Процесс ничем не отличается от обычной заправки автомобиля бензином.

Одножидкостная технология позволяет вырабатывать электроны за счет окисления анода. На катоде при этом запускается процесс восстановления, и в результате генерируется поток энергии. По словам руководителя разработки Джона Кушмана, благодаря этой методике от проточного аккумулятора можно получать рекордное количество энергии.

Обычно батареи такого типа не могли конкурировать с литий-ионными из-за низкой плотности энергии — чаще всего она не превышала 20 Вт*ч/кг. У Li-Ion этот показатель на уровне 130–140 Вт*ч/кг.

«Наш проточный аккумулятор превосходит эти параметры в 5–10 раз», — отмечает Кушман в пресс-релизе .

После использования электролит сливается — отработанную жидкость можно подзарядить повторно на солнечной или ветровой электростанции, а также на ГЭС.

Просто, как замена масла

Впервые ученые представили технологию в 2017 году. Тогда же они основали компанию IFbattery и запатентовали свою разработку. В течение двух лет Кушман с коллегами тестировал проточную батарею на гольф-картах и вилочных погрузчиках, а теперь планируют оснастить ею электрокары и водородные автомобили будущего. Менять электролит нужно каждые 480 км, а после того, как автомобиль пройдет 4800 км, потребуется замена анода. Ученые утверждают, что процесс займет столько же времени, сколько замена масла, и стоить будет примерно так же — около $65.

Как одно из серьезных преимуществ технологии Кушман преподносит то, что для нее не нужно строить инфраструктуру с нуля. Переоборудовать существующие бензозаправки под электрозаправочные станции проще, чем устанавливать подзарядки для электрокаров и системы для водородных автомобилей.

По прогнозам MarketsandMarkets, рынок проточных аккумуляторов в ближайшие четыре года вырастет до $5 млрд. Многие компании делают ставку на этот тип батарей, чтобы увеличить запас хода электромобилей и сократить время, которое уходит на подзарядку. Так, компания Electriq Global разрабатывает «водное топливо», которое позволит автомобилю проехать около 1000 км. Полный бак смеси обойдется всего в $25.

Пока неясно, как технология покажет себя зимой при резком понижении температуры воздуха. Электромобили на литий-ионных аккумуляторах реагируют на холод так же, как смартфоны — быстро разряжаются и работают не так эффективно. Американская автомобильная ассоциация обнаружила, что при снижении температуры до –6 ºC запас хода электрокара падает на 41% при включенном кондиционере или отопителе.