3D-печать батарей может изменить архитектуру аккумуляторов: от «жёстких блоков» к формам под устройство

На фоне многолетнего развития аккумуляторов через улучшение химии — от литий-ионных систем до твердотельных решений — всё больше внимания получают подходы, меняющие саму физическую конструкцию батарей. Речь идёт о 3D-печати аккумуляторов, где ключевая идея заключается не в изменении состава, а в создании батарей произвольной формы.

Подход позволяет изготавливать аккумуляторы, которые подстраиваются под геометрию устройства. Это открывает возможность размещать энергонакопители в ранее неиспользуемых объёмах корпусов, снижая массу и повышая плотность интеграции компонентов.

Потенциальные сценарии применения включают устройства с нестандартной компоновкой. Например, в умных очках батареи могут быть встроены в дужки, а беспилотники способны использовать элементы конструкции как часть системы хранения энергии, а не полагаться на отдельные блоки питания.

Технология не привязана к одному типу химии: 3D-печать потенциально может использоваться для литий-ионных, натрий-ионных и твердотельных аккумуляторов, а также будущих вариантов накопителей энергии.

Источник: Smartphone battery, Unsplash

Интерес к направлению быстро растёт. По данным отраслевого обзора, только в 2025 году было опубликовано около 25 000 научных работ, связанных с 3D-печатными аккумуляторами и их компонентами, однако коммерческих проектов пока немного.

Одним из стартапов в этой области является Material Hybrid Manufacturing из Майами (США), основанный инженером Формулы-1 Гейбом Элиасом (Gabe Elias) и исследователем батарей Кристофером Рейесом (Christopher Reyes). Компания разработала систему 3D-печати аккумуляторов сложной формы и, по данным The Wall Street Journal (WSJ), получила $7,1 млн инвестиций и контракт на $1,25 млн с Военно-воздушными силами США.

Компания также работает над прототипами аккумуляторов для беспилотника Teledyne FLIR SkyRaider и заявляет о потенциальном росте энергоёмкости до 35% по сравнению с традиционными батарейными блоками при том же объёме.

Другой игрок, Sakuu, развивает альтернативный подход: вместо полной печати батарей компания пытается упростить производство электродов, убрав энергоёмкие стадии сушки и отказавшись от растворителей. Это должно снизить затраты и энергопотребление на производстве.

Отдельно рассматриваются более экспериментальные направления — от аккумуляторов из имитации лунного реголита для будущих лунных баз до структурных батарей, которые одновременно являются частью каркаса транспортных средств.

Несмотря на раннюю стадию развития, основными первыми областями внедрения считаются военная и аэрокосмическая отрасли. При успешной коммерциализации технология может постепенно перейти в потребительскую электронику, электромобили и носимые устройства.

©  iXBT