Електромобілі існували задовго до популярності Tesla. У 1881 році на Паризькій виставці представили триколісний електромобіль Густава Трове, який міг розганятися до 12 км/год. У 1897 році американська компанія Electric Carriage & Wagon Company почала виробництво електромобілів і запустила перші електротаксі у Нью-Йорку.
Проте популярність електромобілів швидко знизилася через здешевлення пального та масове виробництво автомобілів Ford. Новий інтерес до цієї технології з’явився під час паливної кризи 1970-х, коли автовиробники почали розробляти транспортні засоби на альтернативному паливі.

Триколісний електромобіль Ґустава Трове, 1881 р.
При цьому електрокари досі залишаються відчутно дорожчими за своїх конкурентів на ДВЗ. Міцність і потужність акумуляторів досі є найбільшою перешкодою. Speka розповідає, коли вони стануть доступнішими, довговічнішими й здатними заряджатись за лічені хвилини.
Які виклики стоять перед електромобілями
Сучасні електрокари, як-от Tesla Model S чи Nissan Leaf, стали звичним явищем, але проблема запасу ходу залишається актуальною. Літій-іонні батареї забезпечують відносно високу енергетичну щільність, проте суттєво поступаються рідкому паливу, яке має вдесятеро вищу енергоефективність.
Виробництво літій-іонних батарей вимагає ресурсів, таких як літій, кобальт і нікель, більшість яких постачається з Китаю. Це створює залежність від нестабільних ринків і екологічні виклики, оскільки видобуток матеріалів пов’язаний зі значними витратами води та шкодою довкіллю. Не говорячи про запитання щодо умов праці на китайських підприємствах.
Хто наразі є лідерами ринку акумуляторів
За даними Visual Capitalist, 10 найбільших виробників батарей для електромобілів зосереджені в Китаї, Японії та Південній Кореї.

Найбільші виробники батарей для електромобілів. Дані: Visual Capitalist
Китайська компанія CATL є світовим лідером із часткою ринку 34%, а BYD займає друге місце, випередивши LG Energy Solution у 2023 році. Така концентрація китайських акумуляторів створює майже монополію на ринку, що може впливати на ціни та постачання.
Проте щодо успіху Китаю у сфері електромобілів варто зазначити наступне:
- КНР активно субсидує масове будівництво заводів для збільшення виробництва, яке, однак, не відповідає реальному внутрішньому попиту. Водночас зовнішні ринки стають усе менш доступними через зростання протекціонізму в інших країнах (США та ЄС);
- попри значні інвестиції в електро, китайські споживачі досі надають перевагу традиційним автомобілям;
- навіть на тлі «електролихоманки» за останні два роки в країні збанкрутували 90% виробників електромобілів, за даними The Economist станом на літо 2024-го.
Які акумулятори використовують зараз
Більшість сучасних електромобілів використовують літій-іонні акумулятори, відомі своєю ефективністю та здатністю витримувати високі температури. Вони є найпоширенішим вибором завдяки високому співвідношенню потужності до ваги та придатності до переробки.
Однак виробництво цих батарей викликає екологічні та етичні питання через складний видобуток матеріалів, як-от літій, а для очищення однієї тонни літію потрібно 1,9 млн літрів води. Новіші літій-залізо-фосфатні батареї (LFP) є дешевшими і більш екологічними, хоча вони мають нижчі показники швидкості зарядки.
Нікель-металогідридні (Ni-MH) акумулятори використовуються в гібридних автомобілях, які поєднують бензиновий двигун з електродвигуном. Вони мають тривалий ресурс, проте їх виробництво є досить дорогим. Свинцево-кислотні акумулятори та ультраконденсатори, своєю чергою, зазвичай застосовуються як додаткові накопичувачі енергії для вирівнювання навантаження на основні батареї.
Галузь усе ще стикається з викликами щодо підвищення екологічності, ефективності та зменшення витрат на виробництво.
Твердотілі батареї – майбутнє технологій акумуляторів
Твердотілі батареї є одним із найбільш перспективних напрямків у розробці акумуляторних технологій. Їхній головний потенціал полягає у високій щільності енергії, швидшому заряджанні та підвищеній безпеці порівняно з традиційними батареями з рідкими електролітами. Такі інноваційні елементи можуть відмовитися від графітових анодів, що знижує залежність від китайських виробників, які домінують на ринку постачання цього матеріалу.

Порівняння літій-іонних і твердотілих акумуляторів. Джерело: Auto News
Комерціалізація та зусилля провідних автовиробників
Великі автоконцерни вже розробляють твердотілі батареї, сподіваючись випустити їх на ринок протягом найближчих 5-10 років.
Toyota, наприклад, заявила, що їхні батареї можуть збільшити запас ходу автомобілів на 70% і скоротити час заряджання до 10 хвилин, що значно перевершує сучасні можливості літій-іонних акумуляторів. Перші моделі з такими батареями, за прогнозами компанії, будуть представлені вже у 2025 році, однак у форматі гібридних авто.
Honda також активно працює над цією технологією, запустивши тестову виробничу лінію для аналізу процесів і матеріалів. Nissan планує вивести на ринок перший серійний автомобіль з твердотілими батареями до 2028 року, а попередні випробування розпочнуться у 2026-му.
IM Motor уже продемонструвала модель L6 із напівтвердотілою батареєю, що має 800-1000 км запасу ходу. Втім, перенести ці досягнення з лабораторії на серійне виробництво є значним викликом. Зі 100 перспективних лабораторних розробок акумуляторів лише одна доходить до стадії прототипу. Toyota вже мала подібний досвід у 2010 році, коли змушена була повернутися до перевірених нікель-металгідридних батарей для Prius, не зумівши виготовити конкурентоспроможну літій-іонну модель.
Сіва Сіварам, гендиректор стартапу QuantumScape, що розробляє чисті твердотілі елементи, в інтерв'ю Reuters у грудні 2024-го заявив, що до кінця 2025-го кілька компаній повідомлять про наявність твердотілих батарей, а до кінця десятиліття їх будуть виробляти у великих обсягах.
Щодо Китаю, він сказав: «Не думаю, що чисті твердотілі елементи прийдуть з Китаю». Відмова від графітових анодів може ослабити одну з сильних сторін КНР, адже її контроль над ланцюгом постачання графіту є важливим для виробництва акумуляторів.