Домой Статьи и аналитика Технологии 3D-печать батарей может изменить архитектуру аккумуляторов

3D-печать батарей может изменить архитектуру аккумуляторов

Аддитивное производство позволяет встраивать элементы питания непосредственно в корпус гаджетов, экономя место и повышая энергоэффективность.

Развитие аккумуляторных технологий долгое время шло исключительно по пути улучшения химического состава — от классических литий-ионных систем до многообещающих твердотельных решений. Однако сейчас фокус смещается на изменение физической архитектуры самих накопителей. Речь идет о 3D-печати аккумуляторов, которая позволяет создавать элементы питания практически любой формы.

Основное преимущество такого подхода заключается в возможности адаптации батареи под геометрию конкретного устройства. Это позволяет эффективно использовать внутренние пустоты в корпусах гаджетов, тем самым снижая общую массу изделий и повышая плотность интеграции компонентов. В будущем это может привести к отказу от стандартизированных «жёстких блоков» в пользу компонентов, интегрированных непосредственно в конструкцию устройства.

Сценарии использования такой технологии весьма обширны. К примеру, в умных очках аккумуляторы могут быть встроены прямо в дужки, а беспилотные летательные аппараты смогут использовать элементы своего каркаса в качестве накопителей энергии, отказавшись от выделенных отсеков для батарей. Важно, что 3D-печать универсальна: она потенциально применима для литий-ионных, натрий-ионных и твердотельных аккумуляторов, а также для перспективных типов накопителей.

3D-печать батарей может изменить архитектуру аккумуляторов
3D-печать батарей может изменить архитектуру аккумуляторов — иллюстрация к материалу. Источник: ixbt.com

Интерес к направлению подтверждается статистикой: согласно отраслевым отчетам, только в 2025 году вышло около 25 000 научных публикаций, посвященных аддитивному производству компонентов для батарей. Несмотря на академический успех, количество реальных коммерческих проектов пока остается ограниченным.

Ключевые игроки и инвестиции

Одним из ярких представителей индустрии стал стартап Material Hybrid Manufacturing из Майами, основанный инженером «Формулы-1» Гейбом Элиасом и исследователем аккумуляторов Кристофером Рейесом. Компания создала систему для печати батарей сложной геометрии. По сообщениям The Wall Street Journal, стартап уже привлек 7,1 млн долларов инвестиций и заключил контракт на сумму 1,25 млн долларов с Военно-воздушными силами США.

На текущий момент компания работает над прототипами для беспилотников Teledyne FLIR SkyRaider. По заявлениям разработчиков, технология позволяет повысить энергоемкость изделий до 35% по сравнению с традиционными аккумуляторными блоками при аналогичном объеме.

Параллельно развиваются и другие стратегии. Например, компания Sakuu делает ставку на оптимизацию производственного цикла: они стремятся упростить выпуск электродов, исключая энергозатратные процессы сушки и использование растворителей, что значительно снижает стоимость изготовления.

Перспективы внедрения

Исследователи рассматривают и довольно необычные концепции. Среди них — создание аккумуляторов из имитации лунного реголита для автономных баз на спутнике Земли, а также разработка «структурных батарей», которые станут неотъемлемой частью силового каркаса транспортных средств.

На данном этапе основными полигонами для внедрения остаются аэрокосмическая и военная отрасли, где критически важна оптимизация веса. Однако эксперты полагают, что по мере коммерциализации технология неизбежно придет в сегменты потребительской электроники, носимых устройств и электрического транспорта.

Источник: https://www.ixbt.com