लेख

बाजारातील नवकल्पना: सॉलिड स्टेट बॅटरी

बॅटरी इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये तेजी (BEV) हा सरकार, नियम आणि व्यावसायिक नीतिमत्तेद्वारे प्रोत्साहन दिलेल्या आदर्शांचा परिणाम आहे. आतापर्यंत, कोणीही नाही BEV अंतर्गत ज्वलन इंजिन (ICE) वाहनाप्रमाणेच ग्राहकांच्या गरजा पूर्ण करण्यास सक्षम आणि ऑटोमेकर्सकडून जाहीर केलेल्या रोडमॅप्सच्या आधारे, 2030 पर्यंत उदयास येण्याची चिन्हे नाहीत.

कॅरेटेरिस्टी

ए विकसित करणे सोपे काम नाही BEV जे, सध्याच्या ICE वाहनांप्रमाणे, तीन मिनिटांत इंधन भरले जाऊ शकते, पूर्ण टाकीवर 1.000 किमीची श्रेणी आहे, पुरेशा पायाभूत सुविधांचा लाभ घेते आणि कमीतकमी 10 वर्षे सहज चालवता येते. तथापि, सर्व-सॉलिड-स्टेट बॅटरीचा उदय सद्यस्थितीत व्यत्यय आणू शकतो आणि बाजारपेठेच्या अवलंबना मोठ्या प्रमाणात गती देऊ शकतो. BEV.

जेव्हा लिथियम-आयन बॅटरी, मोठ्या प्रमाणावर स्मार्टफोन आणि इतर लघु इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये वापरल्या जातात, ऑटोमोटिव्ह ऍप्लिकेशन्समध्ये वापरल्या जातात, तेव्हा ते सुरक्षितता आणि बॅटरीच्या आयुष्यावर जास्त मागणी करतात.

त्याच वेळी, श्रेणीतील सुधारणांमध्‍ये ट्रेड-ऑफ आहे, ज्यासाठी मूलत: ऊर्जा घनता आणि सुरक्षितता/टिकाऊपणा वाढवणे आवश्यक आहे. सध्याच्या लिथियम-आयन बॅटरीच्या कार्यक्षमतेला इलेक्ट्रिक वाहनांच्या वाढत्या बाजारपेठेतील संभाव्य अडथळा म्हणून पाहिले जाते याचे मुख्य कारण हा ट्रेड-ऑफ आहे.

सॉलिड-स्टेट बॅटरीमध्ये या समस्यांवर मात करण्याची क्षमता आहे. सॉलिड स्टेट बॅटरीचा इतिहास मोठा आहे. सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स 70 च्या दशकात विकसित केले गेले, परंतु अपुर्‍या आयनिक चालकतेमुळे त्यांचा वापर मर्यादित झाला. तथापि, द्रव इलेक्ट्रोलाइट्सच्या समान किंवा उच्च आयनिक चालकता असलेले घन इलेक्ट्रोलाइट्स अलीकडेच शोधले गेले आहेत, ज्यामुळे संशोधन आणि विकासाच्या प्रयत्नांना वेग आला आहे.

या लेखातील प्रतिमा midJourney सह व्युत्पन्न केल्या होत्या

कार उत्पादक

2017 च्या टोकियो मोटर शोमध्ये, टोयोटाने व्यापारीकरणाचे लक्ष्य जाहीर केले BEV 20 च्या पहिल्या सहामाहीत पूर्णपणे घन-राज्य. ची पहिली पिढी असली तरी BEV ज्यात सर्व-सॉलिड-स्टेट बॅटरी वापरल्या जातील ज्या टोयोटा लाँच केल्या जातील अशी अपेक्षा आहे फक्त मर्यादित उत्पादन व्हॉल्यूम असेल, कंपनीच्या घोषणेमुळे सर्व सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या विकासासाठी अनेक कंपन्या, संशोधक आणि सरकारी संस्थांकडून अधिक प्रयत्नांना चालना मिळेल. .

फोक्सवॅगन, ह्युंदाई मोटर आणि निसान मोटर या सर्व कंपन्यांनी स्टार्ट-अप कंपन्यांमध्ये गुंतवणुकीची घोषणा केली आहे, त्यामुळे आम्हाला विश्वास आहे की हा एक विषय आहे ज्यामुळे अधिक लक्ष दिल्यास फायदा होईल.

सॉलिड-स्टेट बॅटरीची क्षमता

सध्याच्या लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये कॅथोड, इलेक्ट्रोलाइट सोल्यूशन, विभाजक आणि एनोड यांचा समावेश होतो. सॉलिड स्टेट बॅटरीमधील फरक म्हणजे इलेक्ट्रोलाइट घन असतो. खरं तर, सर्व घटक आणि साहित्य घन आहेत, म्हणून "घन स्थिती" शब्दावली.

सॉलिड-स्टेट बॅटरीचे गुणधर्म वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीवर अवलंबून असतात, परंतु आजपर्यंतच्या संशोधनात सुरक्षितता, गळतीला प्रतिकार, बर्निंग (सरलीकृत कूलिंग स्ट्रक्चर), सूक्ष्मीकरण, रचना लवचिकता यांच्या थेट संपर्काच्या संदर्भात स्पष्ट क्षमता दिसून येते. सेल लेयर, तुलनेने लांब डिस्चार्ज सायकलचे आयुष्य, चांगल्या उच्च/कमी तापमान गुणधर्मांमुळे कोणतेही ऱ्हास नाही, कमी चार्ज वेळ, उच्च ऊर्जा घनता आणि उच्च उर्जा घनता.

भूतकाळात, कमी उर्जेची घनता ही सॉलिड-स्टेट बॅटरीची कमकुवतपणा म्हणून पाहिली जात होती, परंतु टोकियो इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी आणि टोयोटाच्या संशोधन पथकाने संयुक्तपणे एक घन-स्टेट बॅटरी विकसित केली आहे ज्यामध्ये उर्जा घनतेच्या तिप्पट आणि विद्यमान ऊर्जा घनतेच्या दुप्पट आहे. लिथियम-आयन बॅटरी. आमचा विश्वास आहे की सर्व सॉलिड-स्टेट बॅटरीमध्ये इलेक्ट्रिक वाहनांच्या तोट्यांवर मात करण्याची क्षमता आहे.

सॉलिड-स्टेट बॅटरीच्या बाजारपेठेतील प्रवेशाचा प्रभाव

ऑटोमोटिव्ह उद्योगावरील सॉलिड-स्टेट बॅटरीजच्या प्रमुख प्रभावांमध्ये बाजारातील तेजीचा समावेश आहे. BEV आणि बॅटरी पुरवठा साखळीतील बदल BEV. सहा BEV ICE वाहनांची जागा घेईल, इंजिन, ट्रान्समिशन आणि संबंधित भागांची गरज भासणार नाही, परंतु बॅटरी, इन्व्हर्टर, मोटर्स आणि या प्रणालींशी संबंधित भागांची नवीन गरज असेल.

पारंपारिक ऑटोमोबाईल असेंबलरसाठी, जे घरामध्ये इंजिन आणि ड्राइव्हट्रेन तयार करतात, त्यांच्याकडे सर्व-सॉलिड-स्टेट बॅटरी इन-हाउस विकसित करण्याची क्षमता असल्याची खात्री करणे हे अतिरिक्त मूल्याचा एक महत्त्वाचा स्रोत आहे. पुरवठादारांसाठी, नवीन घटक विकसित करण्यासाठी प्राथमिक तंत्रज्ञानाचे पुनरावलोकन करणे महत्त्वाचे असेल.

जर बाजारात दत्तक घेण्याचे प्रमाण वाढले आहे BEVकर, ऊर्जा धोरण आणि संसाधने यासारख्या गोष्टी नियंत्रित करणारे देशव्यापी नियम देखील बदलण्याची शक्यता आहे.

लिक्विड ते सॉलिड-स्टेट लिथियम-आयन बॅटरीजमध्ये स्विच करणे म्हणजे द्रव ते घन इलेक्ट्रोलाइट्सवर स्विच करणे आणि विभाजकांची गरज कमी होणे आणि कॅथोड्स आणि एनोड्ससाठी नवीन सामग्री वापरण्याची क्षमता असेल.

टोयोटा 2020 च्या पहिल्या सहामाहीत लाँच करणार असलेल्या ऑल-सॉलिड-स्टेट बॅटरीमध्ये वापरलेले साहित्य सध्या वापरल्या जाणार्‍या बॅटरीसारखेच असण्याची शक्यता आहे आणि उत्पादनाचे प्रमाण कमी झाल्यामुळे, सध्याच्या पुरवठा साखळीवर परिणाम होण्याची शक्यता आहे. लहान तथापि, जर आपण R&D प्रयत्नांमध्ये भौतिक प्रगती पाहिली, तर 2020 आणि 2030 च्या उत्तरार्धात उपलब्ध असलेल्या सर्व-सॉलिड-स्टेट बॅटरी विस्कळीत होण्याची शक्यता आहे.

या लेखातील प्रतिमा midJourney सह व्युत्पन्न केल्या होत्या

सॉलिड-स्टेट बॅटरियांच्या बाजारपेठेतील अपटेकमध्ये अडथळे

आय कडे पक्षपातीपणा केल्याची चर्चा आहे BEV, परंतु सध्याचे बाजारातील एकमत असे आहे की आपण आता "पॉवरट्रेन डायव्हर्सिफिकेशन" च्या युगात आहोत. BEV जसे तथापि, आमचा विश्वास आहे की जर सर्व-सॉलिड-स्टेट बॅटरीचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन विकसित करण्याचे प्रयत्न यशस्वी झाले तर, BEV ते जवळ असू शकते.

तरीही, अनेक समस्यांवर मात करणे आवश्यक आहे. सर्व सॉलिड-स्टेट बॅटरीचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करण्याच्या उद्देशाने संशोधन आणि विकास नुकताच सुरू झाला आहे आणि उत्पादन खर्च किती प्रमाणात कमी होईल हे अद्याप स्पष्ट नाही. सिद्धांतानुसार, बॅटरी पॅकचे सरलीकरण आणि कमी किमतीच्या इलेक्ट्रोड सामग्रीचा वापर लक्षात घेता लक्षणीय खर्च कमी करण्याची क्षमता असावी.

दुसरीकडे, जर लिथियम-आयन बॅटरियांची कार्यक्षमता सुधारण्यात अपेक्षेपेक्षा जास्त प्रगती झाली आणि किंमती कमी झाल्या, तर सर्व-सॉलिड-स्टेट बॅटर्यांमध्ये संक्रमणास विलंब होऊ शकतो.

भविष्य

i मध्ये स्वारस्य असण्याचा धोका देखील आहे BEV हायब्रीड इलेक्ट्रिक वाहने (HEV) आणि स्टँडर्ड ICE वाहने, चाकांवर चालणारी वादविवाद आणि डिझेल वाहनांची नूतनीकरण लोकप्रियता यामुळे ते क्षीण होऊ शकतात, ज्याचा अर्थ सर्व बॅटरी सॉलिड स्टेटसाठी विकास प्रयत्न कमकुवत होऊ शकतात.

श्रेणीच्या दृष्टिकोनातून आणि हायड्रोजनसह इंधन भरण्यासाठी लागणारा वेळ, इंधन सेल वाहने आणखी एक संभाव्य प्रतिस्पर्धी आहेत. पायाभूत सुविधांच्या समस्या हा एक मुद्दा असला तरी, जीवाश्म इंधने बदलणे आणि ऊर्जा वाहतूक करण्याच्या दृष्टीने लक्षणीय क्षमता आहे.

KPMG च्या 2018 ग्लोबल ऑटोमोटिव्ह एक्झिक्युटिव्ह सर्व्हेने 2025 पर्यंत फ्युएल सेल वाहनांना टॉप की ट्रेंड म्हणून स्थान दिले आहे आणि BEV जागतिक ऑटोमोटिव्ह एक्झिक्युटिव्ह्जनुसार 3 रे क्रमांकावर आहे. 2017 मध्ये, त्याच मतदानाने सारणी बदलली, i सह BEV पहिल्या स्थानावर आणि इंधन सेल वाहने तिसऱ्या स्थानावर आहेत.

BlogInnovazione.it

इनोव्हेशन वृत्तपत्र
नवोपक्रमावरील सर्वात महत्त्वाच्या बातम्या चुकवू नका. त्यांना ईमेलद्वारे प्राप्त करण्यासाठी साइन अप करा.

अलीकडील लेख

यूके अँटिट्रस्ट रेग्युलेटरने GenAI वर BigTech अलार्म वाढवला

UK CMA ने आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स मार्केटमध्ये बिग टेकच्या वर्तनाबद्दल चेतावणी जारी केली आहे. तेथे…

18 एप्रिल 2024

कासा ग्रीन: इटलीमध्ये शाश्वत भविष्यासाठी ऊर्जा क्रांती

इमारतींची उर्जा कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी युरोपियन युनियनने तयार केलेल्या "ग्रीन हाऊसेस" डिक्रीने त्याची वैधानिक प्रक्रिया पूर्ण केली आहे ...

18 एप्रिल 2024

Casaleggio Associati च्या नवीन अहवालानुसार इटलीमध्ये ईकॉमर्स +27% वर

Casaleggio Associati चा इटलीमधील ईकॉमर्सवरील वार्षिक अहवाल सादर केला. “AI-Commerce: the frontiers of Ecommerce with Artificial Intelligence” शीर्षक असलेला अहवाल.…

17 एप्रिल 2024

ब्रिलियंट आयडिया: Bandalux सादर करते Airpure®, हवा शुद्ध करणारा पडदा

पर्यावरण आणि लोकांच्या कल्याणासाठी सतत तांत्रिक नवकल्पना आणि वचनबद्धतेचा परिणाम. Bandalux सादर करते Airpure®, एक तंबू…

12 एप्रिल 2024

तुमच्या भाषेत इनोव्हेशन वाचा

इनोव्हेशन वृत्तपत्र
नवोपक्रमावरील सर्वात महत्त्वाच्या बातम्या चुकवू नका. त्यांना ईमेलद्वारे प्राप्त करण्यासाठी साइन अप करा.

आमचे अनुसरण करा