От идеи к воплощению
Высокая производительность и эффективность батареи по сравнению со стандартными АКБ
Плотность энергии
до 15 раз выше
Затраты на производство
Увеличение не более чем на 15%
ТРАНСПОРТ
С течением времени, доля электрических транспортных средств, таких как электромобили, электробусы, железнодорожный транспорт, суда и беспилотники, в мировом транспортном секторе продолжает расти. Например, по состоянию на август 2023 года продажи электромобилей в мире составляют 18% общемировых продаж по сравнению с 15% в 2022 году. И двузначные темпы роста сохранятся в обозримой перспективе.
ЭЛЕКТРОНИКА
Потребность в более емких аккумуляторах также сильно сказывается на производстве электронных устройств, часов, электроинструмента как в промышленных, так и бытовых сферах. Продажи портативных электронных устройств продолжают стремительно расти, стимулируя спрос на мощные и долгосрочные источники питания.
ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГИЯ
С развитием солнечных, ветровых и других альтернативных генераторов, накопители энергии становятся ключевым элементом для сохранения и использования возобновляемых источников энергии. Это отражается в цифрах, так на начало 2023 года глобальная установленная мощность солнечных и ветровых установок превысила 1,2 ТВт/ч и сохраняет также двузначные темпы роста.
прогноз
Обзор рынка
Мировой рынок аккумуляторов для электромобилей за следующие 12 лет кардинально преобразится. Во-первых, он продемонстрирует быстрый рост — в 5 раз, до $616 млрд к 2035 году. А совокупная мощность выпускаемых аккумуляторов вырастет еще сильнее — почти в 8 раз, до 5,3 ТВт/чк 2035 году посравнению с687 ГВт/ч, прогнозируемыми на2023год. Тоесть вырастет почти в8раз.
Кардинально изменится место Китая на этом рынке — его доля в мировом производстве тяговых батарей сократится в 2 раза — с нынешних 75% до 38%. Отберут ее новые производства в США и Европе
ТРАНСПОРТ
С течением времени, доля электрических транспортных средств, таких как электромобили, электробусы, железнодорожный транспорт, суда и беспилотники, в мировом транспортном секторе продолжает расти. Например, по состоянию на август 2023 года продажи электромобилей в мире составляют 18% общемировых продаж по сравнению с 15% в 2022 году. И двузначные темпы роста сохранятся в обозримой перспективе.
ЭЛЕКТРОНИКА
Потребность в более емких аккумуляторах также сильно сказывается на производстве электронных устройств, часов, электроинструмента как в промышленных, так и бытовых сферах. Продажи портативных электронных устройств продолжают стремительно расти, стимулируя спрос на мощные и долгосрочные источники питания.
ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГИЯ
С развитием солнечных, ветровых и других альтернативных генераторов, накопители энергии становятся ключевым элементом для сохранения и использования возобновляемых источников энергии. Это отражается в цифрах, так на начало 2023 года глобальная установленная мощность солнечных и ветровых установок превысила 1,2 ТВт/ч и сохраняет также двузначные темпы роста.
Основные потребители АКБ
Основные типы батарей на сегодня это свинцовые, никелевые и литиевые. Созданы и ограниченно применяются в некоторых сферах еще несколько типов электрических аккумуляторов. Они отличаются какой-либо одной характеристикой в качестве преимущества, но проигрывают литиевым, никелевым или кислотным по остальным параметрам. Например, могут иметь рекордную удельную энергоемкость, но при этом недолговечны, сравнительно дороги и неэффективны. Существует огромное множество экспериментальных или однажды опробованных и отброшенных комбинаций химических реакций. Какие-то из них имеют шансы на успех в будущем, какие-то бесперспективны из-за выявленных критических недостатков (токсичность компонентов, взрывоопасность или дороговизна).
ОЖИДАНИЯ РЫНКА
ПРОБЛЕМЫ РОСТА
Современный рынок требует от производителей не только количественного увеличения выпускаемых батарей, но и увеличения ёмкости этих источников тока. Без этого качественного прорыва не будет.
Увеличение энергетической плотности:
Увеличение количества энергии, которое можно хранить в аккумуляторах на единицу объема или массы. Это позволит создавать более эффективные и долгосрочные источники питания для электрических автомобилей, портативных устройств и более длительных автономных систем.
Быстрая зарядка:
Разработка технологий, позволяющих быстро заряжать аккумуляторы без риска для их жизненного цикла. Это сделает зарядку электрических устройств более удобной и позволит уменьшить время простоя электрических автомобилей и электроприборов.
Долговечность:
Увеличение срока службы аккумуляторов, чтобы они могли работать долгое время без замены или ремонта.
Экологическая устойчивость:
Разработка более экологичных материалов и методов производства батарей для снижения воздействия на окружающую среду.
Гибридные и многокомпонентные батареи:
Исследование батарей с несколькими типами аккумуляторов и гибридных конфигураций, чтобы обеспечить лучшую комбинацию энергетической плотности, зарядки и долговечности.
Группе наших ученых удалось найти абсолютно новое решение задачи существенного увеличения энергоемкости вторичных источников тока.
Применив открытый нашей группой механизм к автономным источникам тока, удалось создать уникальную технологию, которая позволяет без существенного увеличения себестоимости в разы повысить ёмкость аккумуляторных батарей за счет активации и вовлечения в процесс накопления и отдачи энергии не только валентных, но и коровых (т. е. основных или глубинных электронов, количество которых в веществе от одного до нескольких порядков выше, чем валентных).
Повышение ёмкости АКБ традиционно принятыми способами, сегодня практически исчерпано — это увеличение поверхностей взаимодействия в электрохимических реакциях (например, с использованием графена) и, поэтому, практическое повышение удельной ёмкости на величину порядка 10% уже считается крупным достижением.
ПРЕДЛАГАЕМОЕ РЕШЕНИЕ
С другой стороны, существует большой резерв, позволяющий увеличить удельную ёмкость АКБ не на проценты, а в разы. Это коровые электроны. В таблице химических элементов Менделеева приведены данные по количеству валентных и коровых электронов. Например, у атома свинца 4 валентных и 78 коровых электрона, а атома лития 1 валентный и 2 коровых. Таким образом, в случае задействования в электрохимической реакции коровых электронов, у свинца резерв повышения удельной ёмкости - более, чем в 15 раз, в то время как у лития - только в три раза.
При этом свинец в десятки раз дешевле лития, который дорог и в природе встречается очень редко. В соответствии с вышесказанным, предлагается начать внедрение нашей разработки со свинцовых аккумуляторов. С точки зрения эффективности тепловых машин эффективность свинцовых АКБ и должна быть выше, так как в той мере в какой АКБ является тепловой машиной, эффективность свинцовой АКБ больше просто из-за высокой плотности ядра атома свинца.
При разработке был открыт:
Новый класс активируемых катализаторов
При разработке была открыта:
Способность активировать коровые электроны любого вещества
При разработке было открыто:
Изменение свойств материалов
Предлагаемое решение
Принципиальная схема любого свинцового аккумулятора включает в себя:
- Катод
- Анод
- Сепараторная решетка
- Электролит
- Электронное устройство и датчики контроля
Никаких заметных отличий от описанной выше стандартной схемы Активный Аккумулятор иметь не будет. Но это только с виду. На самом деле, разница будет колоссальной.
Во-первых, все материалы из которых будет сделан аккумулятор, будут иметь другой химический состав.
Во-вторых, будут добавлены ещё одна или несколько решёток (сеток).
В-третьих, изменится химический состав электролита.
В-четвертых, существенно изменится электронное устройство аккумулятора, которое фактически превратится в систему управления протеканием фазовых переходов, при этом функция оптимизации работы аккумулятора будет сохранена, но серьёзно расширена.
В-пятых, будет добавлено несколько датчиков для контроля процессов, происходящих в ходе фазовых превращений
Активный аккумулятор (AБ), в дополнение к традиционным катоду, аноду и электролиту, также имеет:
Активный катализатор (АК), который состоит из материалов нового класса, активирующих коровые электроны, а также:
Электронный блок управления (ЭБУ), который представляет собой принципиально новую электронную схему, располагающуюся внутри аккумулятора.
ЭБУ – выполняет две важные функции: Подает в АБ сигнал, необходимый для активации коровых электронов и координирует параметры АБ с внешней нагрузкой на батарею.
Наш проект находится в высокой степени проработки и реализации. Глубокая научная база и наличие лабораторных результатов.
Рецензия нобелевского лауреата по физике
П.А. Дирака
Патенты ВОИС и США
Патенты ВОИС и США
Патенты ЕПО
Патенты ВОИС и США
Патенты ВОИС и США
Патенты ВОИС и США
Экспериментальные результаты
НАША КОМАНДА
Жан-Франсуа Женест
Ph.D. in Physics, ученый, изобретатель
WARPA – CEO;
СКОЛКОВО – профессор;
Airbus Group - вице-президент, главный научный советник.
Имеет многочисленные патенты в области аэрокосмической техники.
контакты
СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ
Телеграм
@ActiveBatteryTech
© 2024 All rights reserved.