Графит больше не нужен? Новая батарея бросает вызов китайской монополии

Графит — «чёрное золото» электромобильной эры. Более 90% мирового графита перерабатывается в Китае, и это делает всю цепочку поставок батарей уязвимой. Чикагский стартап Pure Lithium заявляет, что нашёл способ разорвать эту зависимость. И делает это без твёрдотельных батарей, без кремниевых анодов — просто убирая графит из литий-железо-фосфатной (LFP) батареи. Результат: вдвое легче, вдвое больше энергии и 9315 циклов заряда-разряда. Это в три раза больше, чем у обычной литий-ионной батареи.

Проблема, о которой мало говорят

Графит — не просто чёрный порошок. В каждой литий-ионной батарее он занимает место и добавляет вес, но не участвует в электрохимической реакции. Он служит лишь «хозяином» для ионов лития — контейнером, в котором они хранятся во время зарядки и разрядки.

И этот «контейнер»:

• тяжёлый — добавляет лишний вес автомобилю;

• дорогой — его добыча и переработка экологически грязные;

• китайский — более 90% мирового графита перерабатывается в Китае.

Pure Lithium предлагает простое решение: выкинуть графит. Освободившееся место внутри ячейки заполнить полезным энергоносителем.

Фото: CATL. Аккумулятор CATL Shenxing Pro LPF

Как это работает

Батарея Pure Lithium — это литий-металлический аккумулятор с жидким электролитом. Вместо графитового анода компания использует процесс электроосаждения (electrodeposition):

• литий-металл осаждается непосредственно на медный токосборник;

• процесс продолжается до достижения нужной толщины;

• анод создаётся прямо в процессе производства.

Цифры, которые переворачивают представление о батареях

9315 циклов заряда-разряда — именно столько выдержала батарея Pure Lithium в лабораторных условиях. Для сравнения: обычная коммерческая литий-ионная батарея заметно деградирует за свой срок службы. А здесь — почти без потери ёмкости.

Тестирование проходило в жёстком режиме 1C — полная зарядка за час и полная разрядка за час, повторяющиеся более 9000 раз. В реальной жизни батареи редко испытывают такие нагрузки.

Важная деталь: на отметке около 6000 циклов тестирование прервали на четыре месяца — компания переезжала из Бостона в Чикаго. Батарея просто отдыхала при комнатной температуре. Когда тесты возобновились, она показала ещё более высокую сохранность ёмкости, чем до паузы.

Для сравнения: в январе 2025 года та же компания сообщала о сохранении более 80% ёмкости после 2200 циклов. Новая батарея оказалась ещё надёжнее.

Энергетическая плотность:

• Gen 1 — 300 Вт·ч/кг;

• Gen 2 — ожидается 425 Вт·ч/кг.

И всё это — без никеля, марганца, кобальта и графита.

Другие игроки

Pure Lithium — не единственный игрок на поле «батарей без графита». Американские стартапы Factorial, Solid Power и QuantumScape тоже работают над литий-металлическими батареями. Но их подходы отличаются:

• Factorial и QuantumScape делают ставку на твёрдотельные и полутвёрдотельные электролиты;

• Solid Power разрабатывает кремниевые аноды и литий-металлические технологии на основе сульфидного электролита;

• Pure Lithium остаётся на жидком электролите, но делает упор на способ производства литий-металлического анода.

Сейчас Pure Lithium строит пилотную линию в Чикаго и ведёт переговоры с более чем 40 компаниями о коммерциализации технологии.

Что это значит для Беларуси

• Китайские производители тоже будут внедрять похожие технологии. BYD, CATL, Geely — все они работают над новыми химиями. Если американский стартап добьётся успеха, китайцы не останутся в стороне. А значит, и электромобили, доступные в РБ, станут лучше.

• Вес машин уменьшится. Батарея вдвое легче — значит, автомобиль будет эффективнее, а запас хода — больше.

• Срок службы вырастет. 9 000+ циклов — это более 20 лет активной эксплуатации. Для вторичного рынка (а в Беларуси электромобили с пробегом пользуются спросом) это критически важно.

• Цены на электромобили могут снизиться. Графит — дорогой и «грязный» в добыче материал. Если его удастся исключить из цепочки, батареи станут дешевле. А батарея — это 30–40 % стоимости электромобиля.

Источник: insideEVs
Фото: CATL
Перевод: Юлия Маркова