Твердотельный аккумулятор Donut Lab зарядился на 80 % менее чем за 5 минут в независимых тестах

Почему твердотельные батареи Donut Lab похоронили жидкостное охлаждение: разбор тестов

Представьте: вы заряжаете электромобиль от 0 до 80% за 5 минут. И при этом батарее не нужны насосы, радиаторы и куча трубок. Звучит как бред стартапа? Donut Lab опубликовала отчет, который это доказывает. Испытания проводил государственный центр VTT в Финляндии. И там есть данные, на которые стоит взглянуть.

Что показали тесты? Цифры, которые заставляют пересмотреть технологию

Твердотельный аккумулятор Donut Lab (версия V1) имеет емкость 26 А·ч и номинальную энергию 94 Вт·ч. Это не рекорд. Но ключ не в этом. Главное — скорость зарядки. При 5C (то есть зарядка током, в 5 раз превышающим емкость) ячейка достигла 80% за 9,5 минуты. При 11C — менее чем за 5 минут. И после разрядки батарея отдала 100% энергии. Никакой мгновенной деградации химии — электролит и электроды выдержали.

Плотность энергии заявлена на уровне 400 Вт·ч/кг. Для сравнения: лучшие литий-ионные сейчас дают 200–300. Жизненный цикл — 100 000 циклов. У литий-ионных — 1500–3000. Даже если цифры завышены в 2 раза, это все равно прорыв. Но есть нюанс.

Тесты VTT не проверяли батарею на образование дендритов — микроскопических игл внутри электролита, которые вызывают короткое замыкание. И химический состав не анализировали. Просто взяли слово производителя.

Охлаждение — главная головная боль. Как обошлись без жидкостных систем?

Большинство современных электромобилей используют активное жидкостное охлаждение. Это сложно, дорого, занимает место. Donut Lab решили доказать, что их твердотельный аккумулятор работает с пассивным охлаждением. Инженеры VTT убрали все помпы и радиаторы. Использовали две конфигурации: батарея лежит между двумя алюминиевыми пластинами или на одной металлической поверхности. Результат — температура держится в пределах нормы. Но был один провал.

В тесте с одной пластиной температура батареи взлетела до 90°C — предел безопасности. Оборудование отключилось. Причина — недостаточно плотный контакт с пластиной. После дополнительной фиксации теплоотвод стал работать отлично. Вывод: пассивное охлаждение работает, но требует аккуратного монтажа. Не прощает халтуры.

Личное наблюдение автора: Недавно я заметил, что инженеры часто забывают про тепловое расширение. У твердотельных батарей других компаний объем меняется на 15–20% при циклах. Это ломает контакт с пластиной. Donut Lab утверждают, что их батарея не меняет объем — нет необходимости в сжатии и давлении. Если это правда, то огромный пласт проблем снимается.

Подводные камни: что не проверили и почему это важно

Исследователи VTT не проводили анализ химического состава ячейки. Не тестировали на дендриты. А это ключевой вопрос для любых твердотельных аккумуляторов. Дендриты — основная причина коротких замыканий и пожаров. Donut Lab обещает раскрыть детали в следующих публикациях. Пока — верить на слово.

Еще момент: масштабируемость. Тестировали одну ячейку. А как поведут себя батарейные блоки из сотен таких ячеек? Тепловое поведение может измениться. Скорость зарядки при 11C — это огромный ток. Для масштаба автомобиля потребуется зарядный кабель толщиной в руку. И станция на 200 кВт, как у Verge. Такие станции есть, но их мало.

Я бы не спешил хоронить литий-ион. Даже если цифры Donut Lab подтвердятся, нужны годы на внедрение в массовое производство. Но первые экспериментальные электромобили с такими батареями могут появиться уже через 2-3 года.

Пошаговый совет для инженеров: как оценивать такие новости

Когда видите заголовки про «революционные батареи», не верьте. Проверяйте по простой схеме:

• Смотрите на C-rate в отчете. 5C и выше — уже интересно. Если тест только при 1C — это не прорыв.
• Узнайте, кто проводил испытания. Государственные центры (VTT, TÜV, NREL) вызывают доверие. Собственные тесты компании — нет.
• Ищите данные по дендритам. Если о них молчат или обещают «в следующих публикациях» — будьте настороже.
• Проверьте заявленную плотность энергии и жизненный цикл. 400 Вт·ч/кг + 100 000 циклов — это уровень, которого ранее не достигали. Либо реально, либо маркетинг.
• Уточните, нужна ли системе активное охлаждение и сжатие. Если да — конструкция будет сложной и дорогой.

Резюме от автора: Donut Lab показала рабочий прототип, который решает две главные проблемы твердотельных батарей — скорость зарядки и тепловыделение. Но индустрия требует третьего: низкой себестоимости и отсутствия дендритов. Пока это не доказано. Следим за следующими публикациями — они решат, заслуживает ли технология места в наших домах и гаражах.