Artikel

Inovasi pasar: baterei solid state

Boom ing kendaraan listrik baterei (BEV) minangka asil saka cita-cita sing dipromosekake dening pamrentah, peraturan lan etika bisnis. Nganti saiki, ora ana wong BEV bisa nyukupi kabutuhan konsumen kanthi cara sing padha karo kendaraan mesin pembakaran internal (ICE), lan adhedhasar peta dalan sing diumumake dening produsen mobil, ora ana tandha manawa bakal muncul ing taun 2030.

fitur

Iku ora tugas gampang ngembangaken a BEV sing, kaya kendaraan ICE saiki, bisa diisi bahan bakar sajrone telung menit, duwe jarak 1.000 km ing tank lengkap, entuk manfaat saka infrastruktur sing cukup lan bisa dioperasikake paling ora 10 taun. Nanging, munculé baterei kabeh-solid-state bisa ngganggu kahanan saiki lan nyepetake adopsi pasar. BEV.

Nalika baterei lithium-ion, sing akeh digunakake ing smartphone lan piranti elektronik miniatur liyane, digunakake ing aplikasi otomotif, mula mbutuhake safety lan umur baterei sing luwih dhuwur.

Ing wektu sing padha, ana trade-off antarane dandan ing sawetara, kang ateges mbutuhake Tambah ing Kapadhetan energi, lan safety / kekiatan. Trade-off iki minangka alesan utama ngapa kinerja baterei lithium-ion saiki katon minangka alangan sing ora bisa diatasi kanggo paningkatan pasar kendaraan listrik.

Baterei solid-state duweni potensi kanggo ngatasi masalah kasebut. Baterei solid state duwe sejarah sing dawa. Elektrolit padat dikembangake ing taun 70-an, nanging konduktivitas ion ora cukup mbatesi aplikasi. Nanging, elektrolit padhet kanthi konduktivitas ion sing padha utawa unggul karo elektrolit cair bubar ditemokake, nyepetake upaya riset lan pangembangan.

Gambar ing artikel iki digawe karo midJourney

Produsen mobil

Ing Tokyo Motor Show 2017, Toyota ngumumake target komersialisasi BEV kabeh solid-state ing separo pisanan taun 20-an. Senajan generasi pisanan saka BEV kang bakal nggunakake baterei kabeh-solid-state kang samesthine bakal dibukak dening Toyota mung bakal duwe volume produksi winates, woro-woro perusahaan temtu bakal spur liyane efforts dening akeh perusahaan, peneliti lan entitas pamaréntah ing pangembangan kabeh baterei ngalangi. .

Volkswagen, Hyundai Motor lan Nissan Motor kabeh wis ngumumake investasi ing perusahaan wiwitan, mula kita yakin iki minangka topik sing bakal entuk manfaat saka perhatian sing luwih akeh.

Potensi baterei solid-state

Baterei lithium-ion saiki kalebu katoda, larutan elektrolit, pemisah lan anoda. Bentenipun ing baterei ngalangi iku elektrolit iku ngalangi. Nyatane, kabeh komponen lan bahan sing padhet, mula terminologi "negara padhet".

Properti baterai solid-state gumantung saka bahan sing digunakake, nanging riset nganti saiki nuduhake potensial sing jelas babagan safety, resistensi bocor, resistensi kanggo kobong (struktur pendinginan sing disederhanakake), miniaturisasi, keluwesan desain babagan pembentukan kontak langsung. lapisan sel, urip siklus discharge relatif dawa, ora degradasi amarga sifat suhu dhuwur / kurang apik, kaping daya singkat, Kapadhetan energi dhuwur lan Kapadhetan daya dhuwur.

Ing jaman biyen, kapadhetan daya kurang wis katon minangka kelemahane baterei solid-state, nanging Institut Teknologi Tokyo lan tim riset Toyota wis bebarengan ngembangake baterei solid-state kanthi kapadhetan daya kaping telu lan kaping pindho kapadhetan energi sing ana. baterei lithium-ion. Kita yakin kabeh baterei solid-state duweni potensi kanggo ngatasi kekurangan kendaraan listrik.

Dampak penetrasi pasar baterei solid-state

Dampak utama saka baterei solid-state ing industri otomotif kalebu nyepetake panyerapan pasar BEV lan owah-owahan ing chain sumber baterei BEV. Enem BEV bakal ngganti kendharaan ICE, ora perlu mesin, transmisi lan bagean sing gegandhengan, nanging ana kabutuhan anyar kanggo baterei, inverter, motor lan bagean sing ana gandhengane karo sistem kasebut.

Kanggo assemblers mobil conventional, sing gawé mesin lan drivetrains in-house, nggawe manawa padha duwe kemampuan kanggo ngembangaken kabeh-solid-state batre in-house minangka sumber penting saka nilai tambah. Kanggo pemasok, penting kanggo mriksa teknologi dhasar kanggo ngembangake komponen anyar.

Yen ana Tambah ing Adoption pasar saka BEVAturan nasional sing ngatur babagan pajak, kabijakan energi lan sumber daya uga bisa diganti.

A ngalih saka Cairan kanggo ngalangi baterei lithium-ion uga ateges ngalih saka Cairan kanggo elektrolit ngalangi lan nyuda ing perlu kanggo separators, lan bakal ana potensial kanggo nggunakake bahan anyar kanggo cathodes lan anodes.

Bahan-bahan sing digunakake ing baterei kabeh-padat sing bakal diluncurake Toyota ing separo pisanan 2020 meh padha karo sing digunakake saiki, lan amarga volume produksi saya suda, dampak ing rantai pasokan saiki uga bakal ana. cilik. Nanging, yen kita ndeleng kemajuan materi ing upaya R&D, baterei kabeh solid-state sing kasedhiya ing separo kapindho taun 2020-an lan 2030-an bisa uga ngganggu.

Gambar ing artikel iki digawe karo midJourney

Rintangan kanggo serapan pasar baterei solid-state

Ana wis Dhiskusi saka bias menyang i BEV, nanging konsensus pasar saiki yaiku kita saiki ana ing jaman "diversifikasi powertrain" tinimbang tekane umur BEV kaya mangkono. Nanging, kita yakin yen upaya kanggo ngembangake produksi massal baterei kabeh-solid-state sukses, jaman BEV bisa uga cedhak.

Sanajan mangkono, sawetara masalah kudu diatasi. Riset lan pangembangan sing ditujokake kanggo ngasilake batre kabeh-padat-negara wis diwiwiti, lan nganti biaya produksi bakal mudhun durung jelas. Ing teori, kudu ana potensial pangurangan biaya sing signifikan amarga nyederhanakake paket baterei lan panggunaan bahan elektroda sing murah.

Ing tangan liyane, yen ana kemajuan luwih saka samesthine ing Ngapikake kinerja baterei lithium-ion lan abang biaya luwih, transisi menyang baterei kabeh-solid-state bisa telat.

Future

Ana uga resiko sing kapentingan ing i BEV awake dhewe bisa sirna amarga pangembangan kendaraan listrik hibrida (HEV) lan kendharaan ICE standar, debat sing apik kanggo roda lan popularitas kendaraan diesel sing dianyari, sing bisa nyebabake upaya pangembangan kanggo kabeh baterei sing solid.

Saka sudut pandang jarak lan wektu sing dibutuhake kanggo ngisi bahan bakar hidrogen, kendaraan sel bahan bakar minangka pesaing potensial liyane. Nalika masalah prasarana dadi masalah, ana potensi gedhe babagan ngganti bahan bakar fosil lan transportasi energi.

Survei Eksekutif Otomotif Global KPMG 2018 menehi peringkat kendaraan sel bahan bakar minangka tren utama ing taun 2025 lan BEV peringkat 3 miturut eksekutif otomotif global. Ing 2017, jajak pendapat sing padha ngowahi tabel, kanthi i BEV ing posisi pisanan lan kendaraan sel bahan bakar ing posisi katelu.

BlogInnovazione.it

newsletter inovasi
Aja kantun warta paling penting babagan inovasi. Mlebu kanggo nampa wong-wong mau liwat email.

Artikel anyar

Ide Sarwa: Bandalux nampilake Airpure®, tirai sing ngresiki hawa

Asil inovasi teknologi sing terus-terusan lan komitmen kanggo lingkungan lan kesejahteraan masarakat. Bandalux nampilake Airpure®, tenda…

12 April 2024

Pola Desain Vs prinsip SOLID, kaluwihan lan cacat

Pola desain minangka solusi tingkat rendah khusus kanggo masalah sing terus-terusan ing desain piranti lunak. Pola desain yaiku…

11 April 2024

Magica, aplikasi iOS sing nyederhanakake urip para pengendara ing ngatur kendaraan

Magica minangka aplikasi iPhone sing nggawe manajemen kendharaan gampang lan efisien, ngewangi driver nylametake lan…

11 April 2024

Bagan Excel, apa iku, carane nggawe grafik lan carane milih grafik optimal

Bagan Excel minangka visual sing nggambarake data ing lembar kerja Excel.…

9 April 2024