artikels

Market ynnovaasjes: Solid state batterijen

De boom yn batterij elektryske auto's (BEV) is it resultaat fan idealen promovearre troch oerheden, regeljouwing en saaklike etyk. Oant no ta is der gjinien BEV yn steat om te foldwaan oan de behoeften fan konsuminten op deselde manier as in auto mei ynterne ferbaarningsmotor (ICE), en basearre op roadmaps oankundige troch autofabrikanten, is d'r gjin teken dat ien sil ûntstean yn 2030.

Features

It is net in maklike taak te ûntwikkeljen a BEV dy't, lykas hjoeddeistige ICE-auto's, yn trije minuten kinne wurde tanke, in berik fan 1.000 km hawwe op in folsleine tank, profitearje fan genôch ynfrastruktuer en kinne maklik op syn minst 10 jier betsjinne wurde. It ûntstean fan batterijen mei folsleine fêste steat koe lykwols de hjoeddeistige situaasje fersteure en de oanname fan 'e merk fan' e merk sterk fersnelle. BEV.

As lithium-ion-batterijen, in protte brûkt yn smartphones en oare miniaturisearre elektroanyske apparaten, wurde brûkt yn auto-applikaasjes, stelle se folle hegere easken oan feiligens en batterijlibben.

Tagelyk is d'r in ôfwikseling tusken ferbetteringen yn berik, dy't yn essinsje in ferheging fan enerzjytichtens fereaskje, en feiligens / duorsumens. Dizze ôfruil is de wichtichste reden wêrom't de prestaasjes fan hjoeddeistige lithium-ion-batterijen wurde sjoen as in mooglik ûnoerkombere barriêre foar de ferhege merkopname fan elektryske auto's.

Solid-state batterijen hawwe it potinsjeel om dizze problemen te oerwinnen. Solid state batterijen hawwe in lange skiednis. Fêste elektrolyten waarden ûntwikkele yn 'e jierren '70, mar ûnfoldwaande ionyske conductivity beheind harren tapassing. Lykwols, fêste elektrolyten mei ferlykbere of superieure ionyske conductivity oan floeibere elektrolyten binne koartlyn ûntdutsen, versnelt ûndersyk en ûntwikkeling ynspannings.

De ôfbyldings yn dit artikel waarden generearre mei midJourney

De autofabrikanten

Op de Tokyo Motor Show 2017 kundige Toyota in doel oan foar kommersjalisaasje fan BEV folslein fêste steat yn 'e earste helte fan 'e jierren 20. Hoewol't de earste generaasje fan BEV dy't all-solid-state-batterijen sille brûke dy't ferwachte wurde lansearre troch Toyota sil mar in beheind produksjefolum hawwe, sil de oankundiging fan it bedriuw sûnder mis mear ynspanningen stimulearje troch in protte bedriuwen, ûndersikers en oerheidsentiteiten yn 'e ûntwikkeling fan alle solid-state batterijen .

Volkswagen, Hyundai Motor en Nissan Motor hawwe allegear ynvestearingen yn opstartbedriuwen oankundige, dus wy leauwe dat dit in ûnderwerp is dat wierskynlik profiteart fan folle ferhege oandacht.

Potinsjeel fan solid-state batterijen

Aktuele lithium-ion-batterijen besteane út de kathode, in elektrolytoplossing, in separator en in anode. It ferskil yn in solid state batterij is dat de electrolyte is bêst. Yn feite binne alle komponinten en materialen bêst, dus de "solid state" terminology.

De eigenskippen fan solid-state batterijen binne ôfhinklik fan de brûkte materialen, mar ûndersyk oant no ta docht bliken in dúdlik potinsjeel yn termen fan feiligens, wjerstân tsjin lekkage, wjerstân tsjin baarnende (simpele koeling struktuer), miniaturization, design fleksibiliteit yn termen fan formaasje direkt kontakt fan de sel laach, relatyf lange discharge syklus libben, gjin degradaasje troch goede hege / lege temperatuer eigenskippen, koarte lading kear, hege enerzjy tichtens en hege macht tichtens.

Yn it ferline is lege enerzjytichtens sjoen as in swakte fan solid-state batterijen, mar it Tokyo Institute of Technology en Toyota's ûndersyksteam hawwe tegearre in solid-state batterij ûntwikkele mei trije kear de macht tichtens en twa kear de enerzjy tichtens fan besteande lithium-ion batterijen. Wy leauwe dat alle solid-state-batterijen it potensjeel hawwe om de neidielen fan elektryske auto's te oerwinnen.

Ynfloed fan merkpenetraasje fan solid-state batterijen

De grutte gefolgen fan solid-state batterijen op 'e auto-yndustry omfetsje in fersnelling yn' e merkopname fan BEV en feroarings yn 'e batterij supply chain BEV. Seis BEV soe ferfange ICE vehicles, der soe gjin ferlet fan motoren, oerdrachten en besibbe dielen, mar der soe in nij ferlet fan batterijen, inverters, motors en dielen yn ferbân mei dizze systemen.

Foar konvinsjonele auto assemblers, dy't produsearje motors en drivetrains yn eigen hûs, soargje derfoar dat se hawwe de mooglikheid om te ûntwikkeljen all-solid-state batterijen yn eigen hûs is in wichtige boarne fan tafoege wearde. Foar leveransiers sil it wichtich wêze om elemintêre technologyen te besjen om nije komponinten te ûntwikkeljen.

As der in tanimming fan merk oannimmen fan BEVLanlike regels oangeande saken as belestingen, enerzjybelied en boarnen sille ek wierskynlik feroarje.

In oerstap fan floeibere nei bêst-state lithium-ion batterijen soe ek betsjutte in oerstap fan floeibere nei fêste electrolytes en in fermindering fan de needsaak foar separators, en der soe wêze mooglik foar in gebrûk nije materialen foar kathodes en anodes.

De materialen dy't brûkt wurde yn 'e all-solid-state-batterijen dy't Toyota yn' e earste helte fan 2020 sil lansearje sille wierskynlik fergelykber wêze mei dy dy't op it stuit wurde brûkt, en as produksjevoluminten wurde fermindere, sil de ynfloed op 'e hjoeddeistige oanbodketen ek wierskynlik wêze lyts. As wy lykwols materiële foarútgong sjogge yn R&D-ynspanningen, sille batterijen dy't beskikber binne yn 'e twadde helte fan' e 2020's en 2030's wierskynlik fersteurend wêze.

De ôfbyldings yn dit artikel waarden generearre mei midJourney

Barriêres foar merkopname fan solid-state batterijen

Der is sprake fan in bias nei i BEV, mar de hjoeddeistige merkkonsensus is dat wy no yn in tiidrek binne fan "powertraindiversifikaasje" ynstee fan 'e komst fan leeftyd fan BEV as sadanich. Wy leauwe lykwols dat as ynspanningen foar it ûntwikkeljen fan massaproduksje fan all-solid-state batterijen suksesfol binne, it tiidrek fan BEV it kin tichtby wêze.

Dochs soene in oantal problemen oerwûn wurde moatte. Ûndersyk en ûntwikkeling rjochte op massa produksje fan alle solid-state batterijen is krekt begûn, en yn hoefier't produksje kosten sille ôfnimme is noch net dúdlik. Yn teory soe d'r in signifikant potensjeel foar kostenreduksje wêze moatte, sjoen de ferienfâldiging fan batterijpakketten en it brûken fan goedkeape elektrodematerialen.

Oan 'e oare kant, as d'r grutter dan ferwachte foarútgong is yn it ferbetterjen fan de prestaasjes fan lithium-ion-batterijen en gruttere kostenreduksjes, kin de oergong nei all-solid-state batterijen wurde fertrage.

Future

Der is ek it risiko dat belangstelling foar i BEV sels meie fade fanwege ûntwikkelings yn hybride elektryske auto's (HEV) en standert ICE vehicles, de goed-to-tsjillen debat en de fernijde populariteit fan diesel vehicles, dat kin betsjutte ferswakking ûntwikkeling ynspannings foar alle batterijen solid state.

Fanút it eachpunt fan berik en de tiid dy't nedich is om te tankjen mei wetterstof, binne brânselselauto's in oare potinsjele konkurrint. Wylst ynfrastruktuerproblemen in probleem binne, is d'r in soad potensjeel yn termen fan it ferfangen fan fossile brânstoffen en it ferfier fan enerzjy.

KPMG's 2018 Global Automotive Executive Survey rangearre brânstofselauto's as de topkaaitrend troch 2025 en BEV ranglist 3e neffens wrâldwide automotive-bestjoerders. Yn 2017 draaide deselde poll de tafel, mei i BEV op it earste plak en brânselselauto's op it tredde plak.

BlogInnovazione.it

Ynnovaasje nijsbrief
Mis it wichtichste nijs oer ynnovaasje net. Meld jo oan om se fia e-post te ûntfangen.

Recent articles

Britske anty-trustregulator makket BigTech alarm oer GenAI

De UK CMA hat in warskôging útjûn oer it gedrach fan Big Tech yn 'e merk foar keunstmjittige yntelliginsje. Dêr…

18 april 2024

Casa Green: enerzjyrevolúsje foar in duorsume takomst yn Itaalje

It Beslút "Case Green", formulearre troch de Jeropeeske Uny om de enerzjy-effisjinsje fan gebouwen te ferbetterjen, hat syn wetjouwingsproses ôfsletten mei ...

18 april 2024

E-commerce yn Itaalje op +27% neffens it nije rapport fan Casaleggio Associati

Casaleggio Associati's jierferslach oer e-commerce yn Itaalje presintearre. Rapport mei de titel "AI-Commerce: de grinzen fan e-commerce mei keunstmjittige yntelliginsje"....

17 april 2024

Briljant idee: Bandalux presintearret Airpure®, it gerdyn dat de loft suveret

Resultaat fan konstante technologyske ynnovaasje en ynset foar it miljeu en it wolwêzen fan minsken. Bandalux presintearret Airpure®, in tinte...

12 april 2024