Электрокары без перегрева
Ученые Сибирского федерального университета представили инновационный алгоритм управления зарядкой литий-ионных аккумуляторов, способный одновременно ускорить процесс зарядки на 15% и продлить срок службы батарей на 20%.
Интеллектуальное решение фундаментальной проблемы
Алгоритм, созданный под руководством заведующего кафедрой программной инженерии СФУ Олеслава Антамошкина, представляет собой принципиально новый подход к управлению процессом зарядки литий-ионных аккумуляторов. Технология основана на поэтапном снижении зарядного тока при достижении определенных порогов напряжения и температуры, что позволяет держать батарею в безопасном тепловом режиме.
Особенность российского алгоритма заключается в его способности динамически адаптироваться к состоянию батареи в реальном времени, учитывая не только электрические, но и тепловые процессы. Система автоматически корректирует параметры зарядки в зависимости от текущего состояния аккумулятора, предотвращая критические температурные режимы и обеспечивая оптимальную скорость восстановления энергии.
Практическая значимость разработки СФУ особенно велика в контексте развития городского электротранспорта. Разработчики планируют интегрировать технологию в системы управления общественного электротранспорта, что позволит повысить его эффективность и безопасность. Учитывая, что литий-ионные аккумуляторы широко применяются не только в электротранспорте, но и в бытовой технике, потенциал применения алгоритма значительно шире заявленных областей.
Перспективы масштабирования
Разработка СФУ появляется в момент активного развития электротранспортной инфраструктуры в российских городах, что создает идеальные условия для внедрения инновационных решений в области управления батареями. Москва демонстрирует впечатляющие темпы роста электробусного парка: с начала 2025 года в столице подключили более 50 ультрабыстрых зарядных станций для электробусов, а общее их количество достигло 400 единиц. К концу 2027 года планируется установка еще 117 зарядных станций, что доведет их общее число до 900 единиц.
Транспортная стратегия России до 2030 года фиксирует курс на развитие электротранспорта и зарядной инфраструктуры, что создает программную поддержку для внедрения BMS-алгоритмов, снижающих перегрев и деградацию аккумуляторов. Российский алгоритм идеально вписывается в требования по безопасности и эффективности, предъявляемые к современным системам управления батареями.
Экспортный потенциал российской технологии может быть реализован через лицензирование программных решений для международных производителей электротранспорта и систем накопления энергии. На мировом рынке Россия сможет предложить софт-инновации в области алгоритмов и систем управления. Такой подход позволяет обойти высокие капитальные затраты на создание производственных мощностей и сосредоточиться на наукоемких решениях.
Мировые тренды и российский ответ
Разработка красноярских ученых появляется на фоне интенсивной международной гонки в области технологий быстрой зарядки и продления срока службы аккумуляторов. Китайские компании задают высокие стандарты: BYD в 2025 году анонсировала систему ультрабыстрой зарядки, позволяющую восстанавливать 400 километров запаса хода всего за 5 минут.
CATL представила батареи Shenxing Plus с запасом хода 1000 км и возможностью зарядки на 600 км за 10 минут. Технология быстрой зарядки 4C позволяет восстанавливать энергию со скоростью один километр в секунду, но требует специализированной зарядной инфраструктуры и создает серьезные тепловые нагрузки на аккумуляторы.
Российские исследователи также активно работают над продлением срока службы батарей электротранспорта. Томский политехнический университет в 2025 году представил математическую модель, позволяющую продлить срок службы аккумуляторов электробусов на 30-50% за счет учета температурных режимов, профиля движения и режимов зарядки.
Особенно важен опыт Сколтеха и AIRI, которые в 2025 году продемонстрировали, как машинное обучение ускоряет поиск материалов для твердотельных литий-ионных батарей, делая их безопаснее. Этот пример показывает, что программные методы, включая BMS-алгоритмы, и материаловедение идут "рука об руку" к повышению скоростей и безопасности аккумуляторных технологий.
Стратегическое значение
Алгоритм СФУ может стать ключевым элементом импортонезависимых решений в сфере электротранспорта, особенно если получит поддержку на федеральном уровне через профильные министерства. Интеграция в национальные проекты по "зеленому транспорту" позволит масштабировать технологию и создать конкурентоспособную экосистему российского электротранспорта.
Перспективы развития технологии включают создание адаптивных систем управления, способных учитывать специфику различных типов аккумуляторов и условий эксплуатации. Интеграция с ИИ может обеспечить предиктивное управление батареями, предотвращающее критические режимы еще до их возникновения.
Стратегическое значение разработки выходит за рамки транспортной отрасли. Алгоритмы управления батареями востребованы в энергетике для систем накопления энергии, в космической отрасли для питания спутников, в оборонной промышленности для автономных систем. Создание собственной школы разработки BMS-алгоритмов укрепляет позиции России в высокотехнологичных отраслях.
В долгосрочной перспективе российские алгоритмы управления батареями могут стать основой для создания полноценной экосистемы электротранспорта с отечественными компонентами. Собственные разработки в области программного обеспечения для управления энергосистемами обеспечивают технологическую независимость и создают предпосылки для экспорта российских решений на международные рынки.
Успех алгоритма СФУ может стимулировать развитие других направлений аккумуляторных технологий в России, включая разработку новых материалов, совершенствование производственных процессов и создание интеллектуальных систем мониторинга. Это создаст синергетический эффект и укрепит позиции российской науки в области энергетических технологий.
