Maqolalar

Bozor yangiliklari: qattiq batareyalar

Akkumulyatorli elektr transport vositalaridagi bum (BEV) hukumatlar, qoidalar va biznes etikasi tomonidan ilgari surilgan ideallar natijasidir. Hozircha hech kim yo'q BEV Iste'molchi ehtiyojlarini ichki yonuv dvigateli (ICE) avtomobili kabi qondirishga qodir va avtomobil ishlab chiqaruvchilarning e'lon qilingan yo'l xaritalariga asoslanib, 2030 yilga kelib uning paydo bo'lishi haqida hech qanday alomat yo'q.

xususiyatlari

ni rivojlantirish oson ish emas BEV hozirgi ICE avtomobillari kabi uch daqiqada yonilg'i to'ldirish mumkin, to'liq tank bilan 1.000 km masofani bosib o'tish mumkin, etarli infratuzilmadan foyda oladi va kamida 10 yil davomida osonlik bilan foydalanish mumkin. Biroq, to'liq qattiq holatdagi batareyalarning paydo bo'lishi hozirgi vaziyatni buzishi va bozorni qabul qilishni sezilarli darajada tezlashtirishi mumkin. BEV.

Smartfonlar va boshqa miniatyuralashtirilgan elektron qurilmalarda keng qo'llaniladigan lityum-ion batareyalar avtomobil ilovalarida qo'llanilganda, ular xavfsizlik va batareyaning ishlash muddatiga nisbatan ancha yuqori talablarni qo'yadi.

Shu bilan birga, diapazondagi yaxshilanishlar o'rtasida muvozanat mavjud bo'lib, u asosan energiya zichligi va xavfsizlik/chidamlilikni oshirishni talab qiladi. Ushbu o'zaro kelishuv hozirgi litiy-ion batareyalarning ishlashi elektr transport vositalarining bozorni o'zlashtirishi uchun engib bo'lmaydigan to'siq sifatida qaralishining asosiy sababidir.

Qattiq holatdagi batareyalar bu muammolarni bartaraf etish imkoniyatiga ega. Qattiq holatdagi batareyalar uzoq tarixga ega. Qattiq elektrolitlar 70-yillarda ishlab chiqilgan, ammo ion o'tkazuvchanligining etarli emasligi ularni qo'llashni cheklab qo'ygan. Shu bilan birga, yaqinda suyuq elektrolitlarga o'xshash yoki yuqori ion o'tkazuvchanligiga ega bo'lgan qattiq elektrolitlar kashf qilindi, bu esa tadqiqot va ishlab chiqish ishlarini tezlashtirdi.

Ushbu maqoladagi tasvirlar midJourney yordamida yaratilgan

Avtomobil ishlab chiqaruvchilari

2017 yilgi Tokio avtosalonida Toyota uni tijoratlashtirish maqsadini e'lon qildi BEV 20-yillarning birinchi yarmida butunlay qattiq holatda. Garchi birinchi avlod BEV Toyota tomonidan ishlab chiqarilishi kutilayotgan to'liq qattiq holatdagi akkumulyatorlardan foydalanadigan, faqat cheklangan ishlab chiqarish hajmiga ega bo'ladi, kompaniyaning e'loni, shubhasiz, ko'plab kompaniyalar, tadqiqotchilar va davlat tashkilotlarining barcha qattiq holatdagi batareyalarni ishlab chiqishda ko'proq sa'y-harakatlarini rag'batlantiradi. .

Volkswagen, Hyundai Motor va Nissan Motor boshlang'ich kompaniyalarga sarmoya kiritilishini e'lon qilishdi, shuning uchun biz bu mavzuga katta e'tibor qaratilishi mumkinligiga ishonamiz.

Qattiq holatdagi batareyalarning potentsiali

Hozirgi lityum-ion batareyalar katod, elektrolitlar eritmasi, ajratuvchi va anoddan iborat. Qattiq holatdagi akkumulyatorning farqi shundaki, elektrolit qattiqdir. Aslida, barcha komponentlar va materiallar mustahkam, shuning uchun "qattiq holat" terminologiyasi.

Qattiq holatdagi akkumulyatorlarning xususiyatlari ishlatiladigan materiallarga bog'liq, ammo hozirgi kunga qadar olib borilgan tadqiqotlar xavfsizlik, oqish qarshiligi, yonishga qarshilik (soddalashtirilgan sovutish tuzilishi), miniatyuralashtirish, dizaynning moslashuvchanligi bo'yicha aniq potentsialni aniqladi. hujayra qatlami, nisbatan uzoq zaryadsizlanish davri, yaxshi yuqori / past harorat xususiyatlari, qisqa zaryadlash vaqtlari, yuqori energiya zichligi va yuqori quvvat zichligi tufayli buzilish yo'q.

Ilgari past quvvat zichligi qattiq holatdagi akkumulyatorlarning zaifligi sifatida qaralgan, ammo Tokio texnologiya instituti va Toyota tadqiqot guruhi birgalikda quvvat zichligi uch baravar va energiya zichligi ikki baravar yuqori bo‘lgan qattiq holatdagi akkumulyatorni ishlab chiqdilar. lityum-ion batareyalar. Ishonamizki, barcha qattiq batareyalar elektr transport vositalarining kamchiliklarini bartaraf etish imkoniyatiga ega.

Qattiq holatdagi akkumulyatorlarning bozorga kirishining ta'siri

Qattiq holatdagi akkumulyatorlarning avtomobilsozlik sanoatiga asosiy ta'siri bozorni egallashning tezlashishini o'z ichiga oladi. BEV va batareya ta'minot zanjiridagi o'zgarishlar BEV. Olti BEV ICE transport vositalarini almashtirsa, dvigatellar, transmissiyalar va tegishli qismlarga ehtiyoj qolmaydi, lekin batareyalar, invertorlar, motorlar va ushbu tizimlar bilan bog'liq qismlarga yangi ehtiyoj paydo bo'ladi.

Dvigatellar va uzatmalarni o'zida ishlab chiqaradigan an'anaviy avtomobil yig'uvchilar uchun ularning o'zlarida to'liq qattiq holatdagi akkumulyatorlarni ishlab chiqarish qobiliyatiga ega ekanligiga ishonch hosil qilish qo'shimcha qiymatning muhim manbai hisoblanadi. Yetkazib beruvchilar uchun yangi komponentlarni ishlab chiqish uchun elementar texnologiyalarni ko'rib chiqish muhim bo'ladi.

Bozorni qabul qilishda o'sish bo'lsa BEVSoliqlar, energiya siyosati va resurslar kabi narsalarni tartibga soluvchi umummilliy qoidalar ham o'zgarishi mumkin.

Suyuqlikdan qattiq holatdagi lityum-ion batareyalarga o'tish, shuningdek, suyuqlikdan qattiq elektrolitlarga o'tishni va ajratgichlarga bo'lgan ehtiyojni kamaytirishni anglatadi va katodlar va anodlar uchun yangi materiallardan foydalanish imkoniyati mavjud bo'ladi.

Toyota 2020-yilning birinchi yarmida ishlab chiqaradigan to'liq qattiq holatdagi akkumulyatorlarda qo'llaniladigan materiallar hozirda foydalanilayotganlarga o'xshash bo'lishi mumkin va ishlab chiqarish hajmi kamayganligi sababli, joriy ta'minot zanjiriga ta'siri ham bo'lishi mumkin. kichik. Ammo, agar biz ilmiy-tadqiqot ishlarida sezilarli yutuqlarni ko'rsak, 2020 va 2030-yillarning ikkinchi yarmida mavjud bo'lgan qattiq holatdagi batareyalar buzilmasligi mumkin.

Ushbu maqoladagi tasvirlar midJourney yordamida yaratilgan

Qattiq xolatli akkumulyatorlarni bozorda o'zlashtirishdagi to'siqlar

i ga nisbatan tarafkashlik haqida gap ketgan BEV, ammo hozirgi bozor konsensusiga ko'ra, biz hozirda yoshga etishdan ko'ra "quvvat uzatishni diversifikatsiya qilish" davridamiz. BEV bunaqa. Biroq, biz ishonamizki, agar qattiq holatdagi batareyalarni ommaviy ishlab chiqarishni rivojlantirish bo'yicha harakatlar muvaffaqiyatli bo'lsa, BEV yaqin bo'lishi mumkin.

Shunday bo'lsa ham, bir qator muammolarni bartaraf etish kerak bo'ladi. Barcha qattiq holatdagi akkumulyatorlarni ommaviy ishlab chiqarishga qaratilgan tadqiqot va ishlanmalar endigina boshlandi va ishlab chiqarish xarajatlari qay darajada kamayishi hozircha aniq emas. Nazariy jihatdan, batareya paketlarini soddalashtirish va arzonroq elektrod materiallaridan foydalanishni hisobga olgan holda, xarajatlarni sezilarli darajada kamaytirish potentsiali bo'lishi kerak.

Boshqa tomondan, agar lityum-ion batareyalarning ishlashini yaxshilash va xarajatlarni sezilarli darajada kamaytirish bo'yicha kutilganidan ko'ra ko'proq yutuqlar bo'lsa, to'liq qattiq holatdagi batareyalarga o'tish kechiktirilishi mumkin.

Futuro

i ga qiziqish xavfi ham mavjud BEV Gibrid elektr transport vositalari (HEV) va standart ICE avtomobillaridagi o'zgarishlar, g'ildiraklar bo'yicha munozaralar va dizel transport vositalarining qayta mashhurligi tufayli o'zlarini yo'qotib qo'yishi mumkin, bu esa barcha akkumulyatorlarning qattiq holatini rivojlantirish bo'yicha sa'y-harakatlarni zaiflashtirishi mumkin.

Vodorod bilan yonilg'i quyish uchun zarur bo'lgan masofa va vaqt nuqtai nazaridan, yonilg'i xujayrasi transport vositalari yana bir potentsial raqobatchidir. Infratuzilma muammolari muammo bo'lsa-da, qazib olinadigan yoqilg'ilarni almashtirish va energiyani tashish nuqtai nazaridan katta imkoniyatlar mavjud.

KPMG kompaniyasining 2018 yilgi Global avtomobil boshqaruvi tadqiqoti yonilg‘i xujayrasi avtomobillarini 2025 yilga qadar asosiy tendentsiya sifatida baholadi va BEV global avtomobil boshqaruvchilariga ko'ra 3-o'rinni egalladi. 2017-yilda xuddi shu so'rov jadvallarni o'zgartirdi, men bilan BEV birinchi o'rinda va yonilg'i xujayrasi transport vositalari uchinchi o'rinda.

BlogInnovazione.it

Innovatsion axborot byulleteni
Innovatsiyalar haqidagi eng muhim yangiliklarni o'tkazib yubormang. Ularni elektron pochta orqali olish uchun ro'yxatdan o'ting.

So'nggi maqolalar

Catania poliklinikasida Apple tomoshabin bilan kengaytirilgan haqiqatga innovatsion aralashuv

Kataniya poliklinikasida Apple Vision Pro tijorat ko‘rish vositasi yordamida oftalmoplastika operatsiyasi o‘tkazildi...

3 may 2024

Bolalar uchun sahifalarni bo'yashning afzalliklari - barcha yoshdagilar uchun sehrli dunyo

Rang berish orqali nozik vosita ko'nikmalarini rivojlantirish bolalarni yozish kabi murakkabroq ko'nikmalarga tayyorlaydi. Rang berish uchun…

2 may 2024

Kelajak bu yerda: Yuk tashish sanoati global iqtisodiyotni qanday inqilob qilmoqda

Harbiy dengiz sektori 150 milliardlik bozorga yo'l olgan haqiqiy global iqtisodiy kuchdir...

1 may 2024

Noshirlar va OpenAI sun'iy intellekt tomonidan qayta ishlangan ma'lumotlar oqimini tartibga solish bo'yicha shartnomalar imzolaydilar.

O'tgan dushanba kuni Financial Times OpenAI bilan shartnoma imzolaganini e'lon qildi. FT o'zining jahon darajasidagi jurnalistikasini litsenziyalaydi...

30 Aprel 2024