Министерство энергетики США инвестирует в ранние энергетические проекты через свое Агентство передовых исследовательских проектов в области энергетики (ARPA-E) с целью разработки прорывных технологий, которые могут сделать возобновляемую энергию дешевле и лучше.
Директор ARPA-E доктор Эллен Уильямс (справа на фото), химик, известная своими исследованиями в области химии поверхностей и как бывший главный научный сотрудник BP, на этой неделе дала интервью, в котором сделала противоречивые заявления о работе Tesla Motors над аккумуляторными технологиями. Она выделила инициативу Tesla по производству аккумуляторов, но добавила, что это не является технологической инновацией.
Уильямс сказала в интервью (через Reuters):
«То, что Маск (генеральный директор Tesla) сделал творческого и важного, — это ускорил кривую обучения. Он решил взять существующую, довольно мощную аккумуляторную технологию и начать производить ее в очень больших масштабах.
Но это не технологическая инновация в смысле создания новых способов ее реализации. Мы вполне уверены, что некоторые из наших технологий имеют потенциал быть значительно лучше».
Справедливости ради стоит отметить, что, хотя автопроизводитель и не представил каких-либо технологий нового поколения в области энергетики, над которыми, похоже, работает ARPA-E, усилия Tesla по улучшению как аккумуляторных блоков, так и аккумуляторных ячеек были хорошо задокументированы. Автопроизводитель был отмечен за инновационную систему аккумуляторных блоков, которая безопасно управляет тысячами отдельных цилиндрических аккумуляторных ячеек. Большинство электромобилей сегодня используют прямоугольные пакетные ячейки, которые считаются более простыми в установке в автомобильные аккумуляторные блоки.
Когда Tesla впервые представила аккумуляторный блок для Roadster, это было нечто невиданное ранее и легко могло считаться «инновацией». Затем тогдашний генеральный директор Tesla Мартин Эберхард написал о технологии в посте в блоге 2006 года:
«Наша аккумуляторная система — или, как мы ее называем, система хранения энергии — состоит из 6 831 отдельной литий-ионной ячейки. Она примерно размером с багажник и весит около 900 фунтов. Надежно расположенная в задней части Tesla Roadster, аккумуляторная система является секретом нашего ускорения от 0 до 60 миль в час за четыре секунды и феноменального запаса хода. Чтобы достичь такого уровня производительности, мы были дотошны в выборе нашей аккумуляторной технологии. Аккумуляторы не идеальны — в этом нет никаких сомнений. Хотя рыночные силы продолжают способствовать совершенствованию аккумуляторов, литий-ионная аккумуляторная система Tesla Roadster представляет собой лучшее из доступных сегодня на рынке коммерческих аккумуляторных технологий».
Tesla разработала собственные шины модулей, предохранители, системы охлаждения и системы управления батареями, но, конечно, сами аккумуляторные ячейки производятся Panasonic — вероятно, «довольно мощная аккумуляторная технология», на которую ссылалась Уильямс. С предстоящей Gigafactory в Неваде Tesla пытается внести вклад в улучшение технологий ячеек, а также в снижение стоимости, что соответствует цели ARPA-E сделать возобновляемую энергию дешевле и лучше.
На AGU Fall Meeting в прошлом году генеральный директор Tesla Илон Маск подтвердил, что аккумуляторные ячейки, которые Tesla планирует производить на заводе (по-прежнему в партнерстве с Panasonic), будут отличаться от текущих, используемых в Model S и X, и что ячейки будут обладать «умеренными» технологическими улучшениями. Производство ячеек ожидается позже в этом году на Gigafactory.
В настоящее время автопроизводитель использует аккумуляторные ячейки никель-кобальт-алюминий (NCA) для своих автомобилей и резервные аккумуляторные блоки, такие как Powerwall мощностью 10 кВт⋅ч. Для Powerwall с ежедневным циклом работы на 7 кВт⋅ч компания использует никель-марганец-кобальтовые (NMC) ячейки, которые обычно имеют более длительный срок службы, но меньшую энергоемкость.
Компания не раскрыла никаких подробностей об улучшениях аккумуляторных ячеек.
Когда дело доходит до технологий хранения энергии, безусловно, есть место как для постепенных улучшений существующей техники, на чем, похоже, сосредоточена Tesla с Gigafactory, так и для технологий следующего поколения, которые финансирует агентство Уильямс.
ARPA-E был основан в 2009 году с государственным финансированием в размере 400 миллионов долларов. Предложение администрации Обамы по бюджету на 2017 год включает увеличение бюджета агентства до 1 миллиарда долларов в течение пяти лет.
Вы можете посетить веб-сайт ARPA-E, чтобы увидеть список проектов агентства.