Современный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания невероятно эволюционировал за несколько десятков лет. Начиная от стандартов безопасности и экологичности выхлопа, и заканчивая разной хитрой электроникой, облегчающей жизнь водителя. Но остаётся одна вещь, которая практически не менялась. И стартап Ohm намеревается произвести улучшение в этой области.
Речь идёт об автомобильных аккумуляторах. Загляните под капот – и вы найдёте там свинцовую батарею (владельцы Tesla, опустите руки – я сейчас говорю про автомобили с ДВС). Старый добрый свинцово-кислотный аккумулятор изобретён ещё в середине 19-го века. С тех пор он с небольшими изменениями служит для запуска автомобилей и поддержания работы его электрических систем.
Свинец, диоксид свинца, вода и серная кислота – недорогой рецепт успеха. Аккумулятор может отдавать большие токи для старта двигателя. Он незначительно снижает свои характеристики при температурах меньше 0°C (на 1% для каждого градуса менее +20°C), что для суровых северных стран особенно актуально.
В СССР дети с удовольствием плавили свинцовые внутренности аккумуляторов на кострах, а по мере роста обеспокоенности состоянием окружающей среды становится всё больше возможностей сдать старый аккумулятор в переработку. Обычно автовладельцы при покупке нового аккумулятора сдают старый, и получают скидку. Сейчас в мире на повторную переработку сдаётся более 90% аккумуляторов.
Казалось бы, зачем что-то менять? Но у всего есть недостатки. Например, свинцовый аккумулятор для легковушки весит килограмм 15. Несмотря на возможности переработки, он всё-таки содержит токсичные вещества, которые могут нанести вред окружающей среде. Количество циклов заряда-разряда до состояния, когда аккумулятор становится невозможно нормально использовать, не превышает 1000.
Количество циклов у свинца
Не так давно на горизонте появилась новая разновидность литий-ионных аккумуляторов: литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4, или LFP). Его характеристики превосходят таковые у свинцово-кислотных. Например, количество циклов заряда-разряда до 20% потери ёмкости исчисляется несколькими тысячами.
Циклы у LFP
Также у него довольно небольшой саморазряд, при этом он может как отдавать большие токи, так и заряжаться сравнительно большими токами, что позволяет заряжать аккумулятор до 100% за несколько минут). И он даже меньше, чем свинцово-кислотный, теряет ёмкости на морозе.
Стартап Ohm хочет поменять аккумуляторы в наших автомобилях на LFP. Кроме всех прочих преимуществ, они ещё и весят гораздо меньше. Аккумулятор от Ohm использует двухслойный электрохимический конденсатор (EDLC) для отдачи больших токов в момент старта. И потому аккумулятор для легкового автомобиля, по заверениям изобретателей, будет весить всего три килограмма.
Недостаток LFP аккумуляторов – необходимость в «умной» зарядке и цена. Ohm пока предлагает предпродажную версию устройства по стоимости в $200 (в США), что довольно неплохо, учитывая обещание компании об увеличении срока службы аккумулятора в два раза.
Касательно зарядки компания пошла ещё дальше. Поскольку LFP-аккумуляторы занимают гораздо меньше места, а автомобили пока ещё предназначены для стандартных размеров батарей, Ohm разместили свой аккумулятор в корпусе типоразмера 35 (23,6 х 17,3 х 19,9 см). Кроме него в корпус уместилась как умная зарядка, так и система отключения питания, которая должна не дать аккумулятору разрядиться в ноль. Если вы забудете выключить фары, то Ohm, разрядившись до определённого момента, просто отключит питание электросети автомобиля. Но при включении зажигания он снова воспрянет и позволит вам завести двигатель.
Недостатки есть и тут. Во-первых, Ohm может запасти меньше энергии, чем свинцовый аккумулятор. По оценкам компании, с выключенным двигателем на нём можно будет слушать радио всего минут 40, а не несколько часов, как на свинцовом. Кроме того, нет уверенности, что электроника современных автомобилей будет легко относиться к внезапному полному отключению питания.
В данный момент проходит закрытое тестирование продукта. Выполнят ли в компании Ohm все свои обещания, и удастся ли им действительно сделать хорошую замену привычным батареям – скоро узнаем.
