Volkswagen придумал универсальные батареи для электрокаров

Немецкий автоконцерн провел свой собственный Battery Day с аккумуляторными ячейками и анонсами гигафабрик, не хуже Tesla. Если вкратце — у семейства автомобильных марок Volkswagen Group появится единый форм-фактор батарейных модулей, не зависящий от химической «начинки», а производиться они будут на шести колоссальных предприятиях, которые планируется построить в разных странах Европы.

Напомним, концерн VW въехал в эпоху «электромобильного бума», подстегиваемый сразу двумя плетками — растущим запросом потребителей на экологичные транспортные средства и жесткими требованиями европейских регуляторов по итогам дизельгейта. Первым продуктом немецких инженеров, рожденным в таких условиях, стал многострадальный ID.3: слегка запоздавший, но все еще вполне конкурентоспособный компактный электрический хетчбэк. На подходе и несколько других новинок, а до 2030 года Volkswagen Group собирается вывести на рынок суммарно три сотни электрифицированных моделей под 12 своими брендами.

Электрический Porsche Taycan

Для этого уже была разработана платформа MEB, и даже готовятся ее расширения. Именно на ее основе и построен Volkswagen ID.3, а также ID.4 и Skoda Enyaq. Еще девять концептов с MEB в базе демонстрировались на автомобильных выставках в последние годы. Теперь пришла очередь анонсировать одно из наиболее важных нововведений, которое позволит концерну осуществить задуманное. Эта важная презентация прошла на днях, и ее трансляция доступна на YouTube.

Мероприятие с незамысловатым названием Power Day («День энергии», совсем как Battery Day, проведенный Tesla прошлой осенью) длилось два часа и содержало сразу два важных анонса. В первую очередь, Volkswagen озаботился тем, что у концерна получается отлично — глубокой унификацией выпускаемых машин. Только теперь применительно к электромобилям, естественно.

Все «зеленые» модели концерна в будущем будут оснащаться батареями, собранными из унифицированных ячеек.

Решение очевидное и далеко не самое оригинальное, на первый взгляд. Но тонкость в том, что немцы поступили гораздо разумнее и дальновиднее, чем может показаться поначалу.

Аккумуляторы — едва ли не самая большая головная боль для любого разработчика электромобилей. Они только издалека кажутся типовыми литиевыми ячейками стандартизированных размеров. На деле в современной батарейной индустрии присутствует целый зоопарк решений, по своим физическим и химическим свойствам практически несовместимых друг с другом и при этом оптимальных для каждого конкретного случая применения. Они отличаются как по соотношению цена-характеристики, так и по удельной емкости и характеристикам выдаваемого тока. Поэтому, фактически, создавая новую модель электромобиля, инженерам приходится либо жертвовать дальностью хода и брать универсальное решение, либо удорожать конструкцию и придумывать оригинальный батарейный блок.

Tesla изначально решила эту проблему, упаковывая стандартизированные цилиндрические ячейки в блоки по несколько сотен штук. Эти блоки содержали в себе всю проводку и каналы охлаждения, а уже из таких кирпичиков набирался аккумулятор различных моделей марки. Поначалу использовались «банки» форм-фактора 18650, затем компания Илона Маска перешла на 21700. Но прошлой осенью Tesla представила новую ячейку собственной разработки — 4680. Она будет использоваться в батарейных блоках всех моделей уже в ближайшем будущем. Причем «банки» будут играть роль структурных элементов — весь батарейный блок набирается прямо из низ, без промежуточной упаковки в «кирпичи».

Банка Tesla

Volkswagen не может себе позволить использовать единую «банку» на всех своих трех сотнях моделей — уж слишком отличаются требуемые от аккумуляторов характеристики в разных сегментах рынка. А немецкий концерн старается закрыть их всех. Вместо этого создана единая ячейка (unified cell), аналогичная «кирпичам» или блокам в старых Tesla. Да, возможна некоторая путаница в терминах, что поделать. Она сравнительно крупная, и, варьируя количество таких модулей в платформе, можно задавать максимальный пробег на одной зарядке. При этом химическая начинка ячейки для каждой модели определяется доступными на рынке технологическими решениями и необходимыми характеристиками.

И подобный подход выглядит действительно гениальным — в настоящий момент на рынке за звание наиболее выгодных борются сразу четыре варианта литиевых аккумуляторов:

• литий-железо-фосфатные (LFP),
• с высоким содержанием никеля (high-nickel),
• с катодом из оксида марганца (manganese)
• и твердотельные (solid-state cells), в которых нет жидкого электролита.

Вне зависимости от выбора «химии», ее всегда можно упаковать в унифицированную ячейку. Она может быть как наборной из «банок», так и единой крупной аккумуляторной ячейкой (в случае твердотельных решений).

Спикеры Volkswagen на презентации обещали, что новая архитектура позволит снизить стоимость батарей в новых моделях на 50%. И это снижение будет особенно заметно в бюджетном сегменте, который чрезвычайно важен в ближайшем будущем. Ведь за него будут бороться и азиатские производители, уже сейчас представившие машины стоимостью в четыре-пять тысяч евро.

Помимо унификации удешевление будет достигнуто объемами производства. Для этого в Европе построят шесть гигафабрик (снова привет Tesla) общей производительностью порядка 240 гигаватт-час суммарной емкости в год. Первые две заложат в Германии и Чехии, где разместят остальные — пока неизвестно.

Подытоживая, можно сказать, что немецкий автоконцерн сделал по-настоящему громкую заявку на успех. Да, можно хихикать, мол, VW копирует решения Tesla. Но какой смысл упрекать прагматичных немцев в заимствовании действительно успешного подхода? Тем более что они его разумно переосмыслили с прицелом на весьма отдаленное будущее. В любом случае, к 2030 автомобильный рынок, похоже, очень сильно измениться. И очень хотелось бы, чтобы в нем осталось место для легендарных и любимых брендов.