Автомобильные аккумуляторы: от количества к качеству

За последние годы конструкция электрооборудования автомобилей существенно усложнилась, что повлияло и на технологию производства автомобильных аккумуляторных батарей (АКБ).

Основной тренд последних лет – значительно выросло количество потребителей электроэнергии на борту транспортных средств, почти все современные иностранные автомобили оснащены системами «старт/стоп», для таких машин требуются аккумуляторы, выполненные по технологиям EFB и AGM.

В городском режиме эксплуатации системы «старт/стоп» позволяют существенно снизить расход топлива, но обычные свинцовые аккумуляторы с жидким электролитом не могут длительное время работать в таких условиях, поскольку количество циклов разряда и заряда у них ограниченно, такая батарея на автомобиле с системой «старт/стоп» в лучшем случае не проживет и несколько месяцев. Поэтому в заводской комплектации на такие машины ставят аккумуляторы, выполненные по технологии EFB (Enhanced Flooded Battery – усовершенствованная батарея с жидким электролитом). В таких АКБ также используется жидкий электролит, но при этом положительные пластины подвергаются волоконному пакетированию, что снижает вероятность осыпания активного вещества. В результате АКБ, выполненные по технологии EFB, выдерживают большее количество циклов зарядов-разрядов, что позволяет их использовать на автомобилях, оснащенных системами «старт/стоп».

Однако в настоящее время доступны и более совершенные аккумуляторы, выполненные по технологии AGM. Свободной жидкости в них вообще нет, электролит в таких батареях полностью абсорбирован в стеклянном волокне. Эти аккумуляторы необслуживаемые, они не боятся вибрации, герметичны. Еще одно преимущество – они универсальные, их можно устанавливать не только на автомобили. Технология AGM была изобретена еще в 70-х годах прошлого века. Начиная с 80-х годов такие аккумуляторы применяются на американских боевых самолетах. В автомобильной технике они сначала начали использоваться для первичной комплектации машин премиального сегмента и поначалу были очень дорогими. Но в настоящее время AGM-аккумуляторы различной емкости доступны на рынке запчастей, их выпускают все ведущие мировые производители, при этом цена на них в последние годы значительно снизилась.

До поры до времени спроса на такие АКБ на вторичном рынке у нас практически не было, еще пару лет назад считалось, что характеристики AGM-батарей для автомобиля избыточны. Однако уже сегодня серийные автомобили с функцией «старт/стоп» и системой рекуперации оснащаются AGM-батареями, через какое-то время такие аккумуляторы потребуют замены. В настоящее время почти 90% новых автомобилей для европейского рынка оснащается системами «старт/стоп». К 2020 году около 50% автомобилей, находящихся в эксплуатации, будет оснащено системами «старт/стоп», что приведет к увеличению спроса на AGM-батареи на вторичном рынке. 

А раз есть спрос, то будет и предложение. Один из ведущих поставщиков аккумуляторов на конвейеры мировых производителей Exide предлагает Start-Stop AGM – батареи, при производстве которых используются высокоэффективные компоненты и материалы, в том числе и сепараторы из стекловолокна с развитой поверхностью, усовершенствованные свинцово-оловянные сплавы и уникальные углеродные добавки для активной массы. Такие аккумуляторы идеально подходят для автомобилей, оснащенных системами «старт/стоп» с функцией рекуперации торможения. Также АКБ Exide AGM нового поколения помимо автомобилей могут использоваться на водном транспорте. Срок службы AGM-батареи в режиме «заряд-разряд» в четыре раза превышает ресурс обычной АКБ. Сегодня Exide выпускает AGM-батареи для легковых автомобилей емкостью 50, 60, 70, 80, 95 и 105 Ач. Также Exide предлагает EFB-батареи нового поколения емкостью 60, 65, 70, 75 и 80 Ач.

Еще одно перспективное направление Exide – это производство вспомогательных аккумуляторов Start-Stop емкостью 9, 11 и 15 Aч, которые применяются в системах электрооборудования некоторых автомобилей.       

Автомобили, оснащенные системами «старт/стоп», уже в массовом количестве представлены и на вторичном рынке, в результате спрос на EFB и AGM-батареи стремительно растет, в том числе и за счет увеличения экспорта. Многие отечественные заводы оказались не готовы к такому повороту событий, хотя надо отдать им должное – лидеры отрасли своевременно отреагировали на растущий спрос и смогли оперативно вывести на рынок конкурентоспособную продукцию. Сейчас на отечественном рынке АКБ сложилась достаточно парадоксальная ситуация: с одной стороны, на большинстве предприятий склады перегружены, с другой стороны, есть дефицит на EFB и AGM-батареи, который покрывается за счет импорта. В результате в 2017 году производство АКБ в России сократилось на 15%, а импорт вырос на 2,3%. Но при этом объем импорта в прошлом году на 25,5% ниже, чем в 2013 году.

Согласно официальной статистике, предложение аккумуляторов в России для вторичного рынка в 2017 году сократилось на 8,6%, с 12,2 до 11,2 млн штук. Это связано с несколькими факторами. 2016 год стал лучшим для отрасли за все времена, и в прошлом году произошла корректировка рынка. Несмотря на кризис, парк автомобилей непрерывно растет, что свидетельствует о перспективах отечественного рынка АКБ. По прогнозам, в 2019 году объем рынка составит 14 млн штук. Учитывая то, что темпы роста автомобильного парка в России в последнее время увеличились, а средний срок службы аккумулятора составляет 41–42 месяца, рынок АКБ будет расти как минимум четыре года. 

Если говорить о долгосрочных тенденциях, то будет расти доля экологичных транспортных средств, оснащенных системами «старт/стоп», гибридными силовыми установками, и электромобилей, что заставит наращивать производство EFB, AGM и литий-ионных батарей. Поэтому выживут только сильнейшие предприятия, которые смогут модернизировать производство и внедрить новые технологии. Условно российские АКБ можно разделить на три категории: потенциально убыточные с объемом производства до 500 тысяч штук в год, предприятия с ограниченными возможностями по инновациям с объемом производства от 500 тысяч до 1,5 млн и лидеры отрасли с производственными мощностями более 1,5 млн, которые могут вкладывать значительные средства в модернизацию производства. В последние годы происходит консолидация рынка.

Например, АО «ГК АКОМ» из Тольятти за последние несколько лет значительно увеличило объем производства и расширило модельный ряд. Сейчас производственные мощности у данного предприятия в 4,5 раза больше, чем это было предусмотрено по первоначальному проекту. Значительно увеличена локализация производства (по свинцовым АКБ она составляет 93%), что позволило снизить себестоимость продукции и сделать ее конкурентоспособной на зарубежных рынках. В ближайшее время планируется достичь такого же уровня локализации и для других продуктов. Данное предприятие является крупнейшим поставщиком на конвейеры мировых автопроизводителей в России с долей более 50%. При этом количество постепенно перерастает в качество. Успешно развивается экспортная программа, «АКОМ» – основной отечественный экспортер АКБ, обеспечивающий более 70% экспорта в отрасли. В 2018 году «АКОМ» осуществляет масштабную модернизацию производства. Разработаны и серийно выпускаются EFB-батареи и литий-ионные. В первом квартале 2018 года «АКОМ» начал производство АКБ по технологии AGM. Сегодня компания предлагает такие АКБ емкостью 60, 70 и 95 Ач, данная линейка получила торговую марку ULTIMATUM.  

В России в настоящее время полный цикл подобного производства EFB и AGM-батарей отсутствует, доля импорта таких аккумуляторов на российском рынке составляет свыше 95%. «АКОМ» проводит собственную политику локализации сырья, материалов, комплектующих и запасных частей. Ее цель – замена иностранных поставщиков на российских производителей продукции той же номенклатуры и качества. Объем производства АО «АКОМ» после завершения модернизации производства составит 21,5 млн АКБ, что обеспечит снижение уровня зависимости от импорта на 25%.

Отрадно, что в нынешней достаточно непростой экономической ситуации в России строятся новые заводы по производству АКБ. В декабре 2017 года в городе Елабуга (Республика Татарстан) открылся аккумуляторный завод «Барс Технолоджи». Проектная мощность данного предприятия, на которую планируется выйти в 2020 году, – 3 млн штук, текущая – 1,5 млн штук.

Несмотря на рост спроса на АКБ, выполненные по технологиям EFB и AGM, в России в ближайшие несколько лет наиболее востребованными будут обычные аккумуляторы с жидким электролитом. Это связано с несколькими факторами. Во-первых, обычные батареи существенно дешевле, хотя в последнее время разница в стоимости существенно уменьшилась. Во-вторых, средний возраст российского автомобильного парка – около 12 лет, на них нет системы «старт/стоп», да и большинство новых автомобилей, продаваемых у нас, относятся к бюджетному сегменту и не оснащены данной функцией. В-третьих, в среднем владельцы меняют автомобиль через каждые пять лет, а срок службы аккумулятора – около четырех лет, поэтому многие считают – зачем покупать дорогую АКБ, если машину все равно скоро продавать.

Именно поэтому ведущие производители продолжают работать над совершенствованием конструкции обычных аккумуляторов с жидким электролитом. В частности, Exide предлагает АКБ серии Premium Carbon Boost с улучшенными характеристиками. Зарядка аккумулятора Premium Carbon Boost выполняется в 1,5 раза быстрее благодаря использованию запатентованной технологии Exide, суть которой заключается в применении углеродных добавок при производстве отрицательных пластин. Данная технология, которая также применяется при производстве AGM и EFB-батарей, позволяет улучшить прием заряда и значительно сократить тем самым время зарядки. Во время разряда АКБ частицы сульфата постепенно покрывают поверхность отрицательных пластин, изолируя ее от электролита. Как следствие, много энергии, предназначенной для аккумулятора, уходит на электрохимическое растворение этого сульфата, делая процесс зарядки менее эффективным. Углеродные, с высокоразвитой поверхностью, компоненты в АКБ Exide Premium Carbon Boost обеспечивают повышенную электропроводность активной массы, что приводит к быстрому преобразованию частиц сульфата при заряде.

Пусковая мощность у аккумуляторов Exide Premium Carbon Boost на 30% больше по сравнению с обычными АКБ. Они идеально подходят для автомобилей с мощными двигателями и требовательной бортовой сетью. Такие АКБ хорошо себя зарекомендовали при эксплуатации в экстремальных погодных условиях и при интенсивной городской езде.

Вообще, срок службы современных аккумуляторов значительно зависит от условий эксплуатации. Например, некоторые компании выпускают специальные аккумуляторы для такси. Для автомобилей, которые эксплуатируются в таких условиях, не так критичны емкость и холодный запуск, поскольку машины эксплуатируется почти без перерывов, двигатели не успевают остыть, но при этом аккумуляторы должны обладать большим ресурсом. Если бы не высокая стоимость, то для такси идеально бы подошли AGM-батареи, и некоторые производители, например Varta, выпускают такие модели. Но большинство других компаний предлагает для такси специальные версии обычных АКБ с жидким электролитом. На примере Mutlu можно посмотреть, чем они отличаются от стандартных. Корпус обычной батареи и для такси один и тот же, соответственно, габариты одинаковые. Но обычная батарея весит в залитом виде 14,5 кг, а в исполнении для такси – 16,6 кг. Для большего срока службы разделительные пластины размещены в конверт-сепараторе со стекловолокном. Аккумулятор для такси отличается высокой устойчивостью к вибрациям и служит в два раза дольше по сравнению со стандартными аккумуляторами.  

В целом выбор аккумуляторов на российском рынке в последние годы стал значительно богаче, но, чтобы не ошибиться с покупкой, надо следовать рекомендациям автопроизводителей для конкретной модели. Система «старт/стоп» не будет нормально функционировать с обычным аккумулятором, так же как и AGM-батарея быстро выйдет из строя, если ее установить на автомобиль с устаревшим электрооборудованием.