Вбивці Li-Ion: три проривні типи акумуляторів, які вже захоплюють ринки
У 2025 році смартфони отримали кремній-карбонові батареї на 6000 мА·год, а електромобіль вперше проїхав 500 км на натрій-іонному блоці
Класичні літій-іонні (Li-Ion) акумулятори з’явилися в далекому 1991 році та майже вперлися у свої фізичні межі. Вони важкі, вогненебезпечні, погано працюють на морозі, накопичують 100–250 ват-годин енергії на кілограм і коштують від $150–200 за кіловат-годину (для кінцевих споживачів).
Кожного місяця чи навіть тижня черговий індустріальний гігант, інститут або стартап оголошує про розробку революційного акумулятора на основі магнію, графену або інших матеріалів. Але зазвичай після цих обіцянок настає тиша, і дуже рідко розробки енергетичних елементів переміщаються від лабораторій до промислового виробництва.
У грудні 2025 року в Німеччині вчені успішно презентували дослідницьку модель акумуляторної системи на основі алюмінієво-графітово-двоіонних акумуляторів (AGDIB). Але експерти не наважуються прогнозувати – чи замінить ця технологія літієві АКБ та коли вона може піти у промислове виробництво.
А поки Mind пропонує дізнатися про три альтернативні технології, які вже з’явилися на ринку та можуть суттєво вдосконалити сучасні акумулятори.
Кремній-карбонові (Si-C) акумулятори
Літій-іонні акумулятори складаються з катода на основі сполук літію та графітового анода, які розділені пористим електролітом. Кремній-карбонові батареї – еволюція цієї технології, а не повністю новий концепт.
Китайська компанія Honor замінила графітове покриття аноду на композитний матеріал із кремнію й вуглецю та завдяки цьому збільшила ємність акумуляторів на 20%. Це дозволило виготовити батареї для смартфонів на 6000–6500 мА-год замість звичних 5000 мА-год.
У 2025 році нові флагманські телефони Xiaomi, OnePlus, Vivo, Oppo й навіть бюджетні моделі Huawei надійшли у продаж із батареями Si-C, що свідчить про комерційний успіх кремній-карбонової технології.
Презентація перших Si-C батарей для смартфонів 27 лютого 2023 року
Нинішні Si-C акумулятори здатні не втрачати заряд навіть за екстремальних температур від -20 С° до +45 С°. Вони можуть бути тонші за 2 мм, що робить їх найкращім вибором для смарт-годинників та інших натільних гаджетів.
Недоліків у Si-C поки що два. Це менша довговічність проти класичних Li-Ion і вища ціна. Honor із партнерами запатентували кремнієво-вуглецеві акумулятори та встановили високі ліцензійні збори за використання цієї технології. Тож доведеться почекати, поки ці акумулятори стануть дешевшими за Li-Ion.
Натрій-іонні (Na-ion) акумулятори
Натрій у 1000 разів поширеніший метал, аніж літій. Він міститься в тому числі в морській солі. Тому виробників акумуляторів здавна приваблювала ідея здешевити виробництво шляхом заміни літію на натрій.
Перші натрієві батареї з’явилися ще 25 років тому. Але донедавна вони мали суттєвий недолік – низьку щільність енергії. Через це вони були не здатні забезпечити великий запас ходу електромобіля.
Прорив, що може змінити правила гри, стався у квітні 2025-го. Китайський акумуляторний гігант CATL, який випускав натрієві батареї для резервного живлення підприємств і будинків, оголосив про появу в нього натрій-іонного акумулятора з ємністю 175 кВт·год/кг, що наблизилося до нижчого рівня сучасних літій-залізо-фосфатних автомобільних блоків (185 кВт·год/кг).
У квітні 2025 року оголошено про появу натрій-іонних автомобільних акумуляторів Naxtra, які стабільно працюють за температури від -40 С° до +70 С°
CATL стверджує, що електромобіль із батареєю Naxtra заряджається на 80% лише за 15 хвилин і здатен проїхати до 500 км на одному заряді. До того ж натрієві батареї безпечніші, адже не горять, як літієві. До того ж вони вдвічі довговічніші, бо витримують 10 тис. циклів зарядки-розрядки.
Масове виробництво батарей Na-ion уже розпочалося, але поки що вони призначені для заміни свинцево-кислотних акумуляторів у вантажівках. Випуск блоків живлення електромобілів CATL планує запустити 2026 року, однак тримає у секреті найголовніший їхній параметр – ринкову вартість.
Експерти стверджують, що, коли виробникам вдасться опустити ціну Na-ion нижче $40 або $50 за кіловат-годину, це трансформує не тільки ринок електричного транспорту, а ще й відновлювальну енергетику.
Твердотільні (Solid State) акумулятори
У класичних літієвих батареях електроліт – це зазвичай рідина, через яку іони літію переміщуються між анодом і катодом. Основна відмінність технології Solid State полягає у використанні твердого електроліту. Це можуть бути кераміка, полімер або сульфідні сполуки.
У 2025 році ціла низка компаній, зокрема Samsung, Farasis Energy та Huawei, заявила про появу в них твердотільних батарей із високою щільністю 400–500 Вт·год/кг. Такі акумулятори у два-три рази збільшать запас ходу сучасної електротехніки. Особливо виграють невеликі електрокари, які зможуть їхати понад 1000 км на одному заряді, а також електромотоцикли та літальні апарати, у яких розмір батареї є головною проблемою.
Втім вийти на широкий ринок ці акумулятори не можуть через дорогоцінні компоненти. Сульфідний електроліт, який використовує Huawei у своєму прототипі, коштує $1400 за кіловат-годину, дорожче за золото за вагою. А Samsung виготовляє аноди зі срібла, витрачаючи біля 1 кг благородного метала на одну автомобільну батарею.
Твердотільний акумулятор WeLion продемонстрував у лабораторних тестах рекордну щільність – 824 Вт·год/кг
У жовтні 2025 року засновник компанії з виробництва електрокарів Nio Уільям Лі висловив розчарування технологією Solid State через згасання попиту. За його словами покупці електромобілів декілька років тому розділялися 50/50 між покупкою батареї на 75 кВт·год та батареї на 100 кВт·год. Але після появи в Nio 3500 зарядних станцій у Китаї 97% покупців стали надавати перевагу акумуляторам на 75 кВт·год. Дуже мало тих, хто зараз бажає переплачувати за можливість їхати 1000 км без зупинок.
Проте керівництво WeLion, виробника акумуляторів для Nio, дивиться в майбутнє з позитивом. Голова компанії Юй Хуейген у жовтні 2025 року розповів, що їхній прототип твердотільної батареї продемонстрував у тестах рекордну щільність 824 Вт·год/кг і в майбутньому подолає бар’єр 1000 Вт·год/кг. Для цих акумуляторів, за його словами, знайдуться нечуттєві до ціни ринкові ніші, наприклад, у виробництві гуманоїдних роботів.
Дослідницьке агентство SNS Insider вважає, що ринок твердотільних акумуляторів уже сформований. Обсяг продаж на ньому 2025 року компанія оцінила у $168 млн. Далі, за прогнозами SNS Insider, цей ринок зростатиме в середньому на 42% щорічно та перевищить $2,7 млрд у 2033 році.