Курт Келти, вице-президент по аккумуляторам, двигательным установкам и устойчивому развитию в General Motors (GM), утверждает, что достижения в области аккумуляторных технологий преобразуют системы мобильности и энергетики. На осеннем коллоквиуме Инициативы MIT в области энергетики (MITEI) Келти рассказал о том, как GM внедряет технологии аккумуляторов нового поколения от лабораторных исследований до коммерциализации, продвигая инновации в области аккумуляторов в США. Коллоквиум является частью серии выступлений MITEI Presents: «Ускорение энергетического перехода».
В GM команда Келти сосредоточена на трёх основных задачах:
1. Снижение стоимости. «Как снизить стоимость?» — задал вопрос Келти аудитории. «Дело в аккумуляторах. Они составляют около 30 процентов стоимости автомобиля».
2. Улучшение производительности аккумуляторов, включая скорость зарядки и плотность энергии.
3. Локализация цепочки поставок. «Мы должны повысить нашу устойчивость и независимость здесь, в Северной Америке, чтобы не зависеть от материалов, поступающих из Китая», — пояснил Келти.
Для поддержки своих усилий команда Келти использует возможности виртуализации, что значительно сокращает время, затрачиваемое на исследования и разработки. Теперь они могут проводить моделирование заранее, используя искусственный интеллект, сокращая то, что раньше занимало месяцы, до пары дней.
«Если вы хотите немного изменить содержание никеля, мы можем очень быстро смоделировать: „Хорошо, как это повлияет на плотность энергии? На безопасность? Как это повлияет на зарядные возможности?“ — сказал Келти. — Мы можем рассмотреть это на уровне ячейки, затем на уровне блока и, наконец, на уровне автомобиля».
Келти рассказал, что они нашли решение, которое отвечает требованиям доступности и коммерциализации: литий-марганцевые (LMR) аккумуляторы. Ранее отрасль стремилась снизить затраты за счёт снижения содержания кобальта в аккумуляторах путём добавления большего количества никеля. Однако LMR-аккумуляторы идут дальше, уменьшая количество никеля и добавляя больше марганца, что ещё больше снижает стоимость аккумуляторов при сохранении дальности поездки.
Литий-железо-фосфатные (LFP) аккумуляторы являются наиболее распространёнными в Китае благодаря своей низкой стоимости, высокому циклу жизни и высокой безопасности. LMR-аккумуляторы по стоимости сопоставимы с LFP, но имеют диапазон, близкий к высоконикелевым. «Это настоящий прорыв», — сказал Келти.
LMR-аккумуляторы не новы, но, по словам Келти, были проблемы с их внедрением. «Люди знали о них, но не знали, как их коммерциализировать. Они не знали, как заставить их работать в электромобилях», — объяснил он. Теперь, когда GM разобралась с коммерциализацией, они первыми выведут эти аккумуляторы на рынок в своих электромобилях в 2028 году.
Келти также выразил энтузиазм по поводу использования технологий «автомобиль-сеть» в будущем. Используя двунаправленный зарядное устройство с двусторонним потоком энергии, электромобили могут не только заряжаться, но и отправлять электроэнергию обратно в электрическую сеть. Это позволит клиентам заряжать «свои автомобили ночью, когда цены на электроэнергию действительно низкие, и разряжать их днём, когда тарифы на электроэнергию очень высоки», — сказал он.
Помимо работы в транспортном секторе, GM изучает возможности применения своих аккумуляторных технологий в крупномасштабных системах хранения энергии. «Сейчас это большой рынок, но он быстро растёт из-за роста центров обработки данных», — сказал Келти.
Глядя в будущее производства аккумуляторов и электромобилей в Соединённых Штатах, Келти сохраняет оптимизм: «У нас здесь есть технологии, чтобы это произошло. У нас всегда были инновации. Теперь мы получаем всё больше и больше производства. Мы собираем всё воедино. У нас есть огромные возможности, которыми, как я надеюсь, мы сможем воспользоваться и действительно построить здесь масштабную аккумуляторную промышленность».
Эта серия выступлений освещает экспертов в области энергетики и лидеров, находящихся в авангарде научных, технологических и политических решений, необходимых для преобразования наших энергетических систем. Посетите страницу событий MITEI для получения дополнительной информации об этом и других мероприятиях.
1. Какие основные задачи стоят перед командой Курта Келти в General Motors в контексте развития аккумуляторных технологий?
В статье перечислены три основные задачи: снижение стоимости аккумуляторов, улучшение их производительности (включая скорость зарядки и плотность энергии) и локализация цепочки поставок.
2. Какие преимущества литий-марганцевых (LMR) аккумуляторов выделяет Курт Келти?
Курт Келти выделяет следующие преимущества LMR-аккумуляторов: снижение стоимости по сравнению с высоконикелевыми аккумуляторами, сохранение дальности поездки, уменьшение количества никеля и добавление большего количества марганца.
3. Какие технологии, помимо аккумуляторных, обсуждаются в статье и как они могут повлиять на будущее электромобилей?
В статье упоминается технология «автомобиль-сеть», которая позволяет электромобилям не только заряжаться, но и отправлять электроэнергию обратно в электрическую сеть. Это может сделать использование электромобилей более экономически выгодным для клиентов.
4. Какие проблемы с внедрением LMR-аккумуляторов существовали ранее и как General Motors решает их сейчас?
Ранее существовали проблемы с коммерциализацией LMR-аккумуляторов. General Motors решает эти проблемы, разрабатывая технологии для их эффективного использования в электромобилях. Компания планирует вывести LMR-аккумуляторы на рынок в 2028 году.
5. Какие перспективы развития производства аккумуляторов и электромобилей в США видит Курт Келти?
Курт Келти сохраняет оптимизм относительно будущего производства аккумуляторов и электромобилей в США. Он считает, что у страны есть технологии и инновации для развития масштабной аккумуляторной промышленности.