Elektrikli avtomobil sənayesini yeniləmək üçün güc batareyası?

Yaponiyanın Nikkei Shimbun dekabrın 9-da bildirdi ki, Toyota bir dəfə doldurulduqda 500 kilometr işləyə bilən və tam doldurulması üçün 10 dəqiqə vaxt aparan, ənənəvi elektrik avtomobillərindən ən azı üçdə iki dəfə az olan bərk hallı akkumulyator hazırlayır. Toyota-nın kütləvi istehsalda dünyanın ilk bərk cisimli akkumulyatorlu avtomobil istehsalçısı olacağı və gələn il prototip avtomobillər buraxacağı gözlənilir.

Toyota-nın xəbərlərinə əlavə olaraq, Volkswagen və Bill Gates-in birgə sərmayə qoyduğu QuantumScape şirkəti də 15 dəqiqə ərzində 80% enerji doldura bilən, enerji sıxlığını 50% artıran və daha geniş diapazona tab gətirə bilən yeni bərk hallı akkumulyator texnologiyasını təqdim etdi. temperatur - 30 ° C-ə qədər. Volkswagen, hədəfinin 2025-ci ilə qədər yeni batareya istehsal xəttinə sahib olmaq olduğunu söylədi.

Beləliklə, bərk vəziyyətdə olan batareya ilə ənənəvi batareya arasındakı fərq nədir?

Ənənəvi litium batareya: müsbət elektrod, diafraqma və mənfi elektroddan ibarətdir və sonra elektrolitlə doldurulur.

Bərk hal batareyası: Litium batareya bərk elektrolitdən istifadə edir və elektrolit materialı bərk hallı litium batareyanın işini böyük ölçüdə müəyyən edir.

İkisi arasındakı əsas fərq, bərk vəziyyətdə olan akkumulyatordakı elektrolitin bərk olmasıdır, yəni müsbət və mənfi elektrodlar arasında litium ionunun miqrasiyası üçün mühit mayedən bərkə dəyişir. Katod materiallarının davamlı təkmilləşdirilməsi ilə bərk elektrolit daha yaxşı koordinasiya edə bilər ki, bu da akkumulyator sisteminin enerji sıxlığını yaxşılaşdırmaq üçün əlverişlidir.

Bərk batareyanın üstünlükləri.

Ənənəvi litium batareyaları ilə müqayisədə bərk elektrolitdən istifadə edildiyinə görə bərk batareyalar yanmayan, yüksək temperatura davamlılıq, korroziyaya məruz qalmayan, uçucu olmayan, aşağı yanğın riski və yüksək enerji sıxlığı xüsusiyyətlərinə malikdir.

Bərk hal akkumulyatorunun sənayeləşdirilməsi.

Bərk hal batareyası, batareyanın enerji sıxlığı və dözümlülüyü ilə bağlı narahatlıq üçün son həll yolu hesab olunur. Bərk batareyanın bir çox üstünlükləri var, lakin yüksək qiymətə və aşağı istehsal gücünə görə geniş istifadə edilməmişdir.

Bərk batareyaların kommersiyalaşdırılması insanların düşündüyü qədər sürətli olmaya bilər. 2019-cu ildə Ningde Times, bütün bərk cisim batareyalarının inkişafına sadiq qaldığını və nümunələr istehsal etdiyini, lakin onların tam kommersiyalaşdırılması üçün 10 il çəkəcəyini, bu da onların geniş miqyaslı istehsaldan uzaq olduğunu bildirir.

Bərk vəziyyətdə olan batareyanın tətbiqi cədvəli proqnozlaşdırılır.

-2021 bərk cisim batareyaları bazarının inkubasiya dövrü olacaq. Müvafiq məhsulun planlaşdırılması və tədqiqat və təkmilləşdirmə işləri aparılacaq və bazarda hələ də üçlü batareyalar üstünlük təşkil edəcək.

-2021-2025-ci illərdən etibarən bərk hallı akkumulyatorlar tətbiqin ilkin mərhələsinə daxil olacaq, akkumulyatorun enerji sıxlığı 300-500Wh/kq-a çatacaq və az sayda yüksək səviyyəli elektrik avtomobilləri bərk hallı akkumulyatorlarla təchiz olunacaq.

-2025-ci ildən 2030-cu ilə qədər və ya daha uzun müddət ərzində bazar həqiqətən yetkinləşəcək, bərk cisimli batareyaların enerji sıxlığı 500Wh/kq-ı keçəcək və geniş miqyaslı istehsal həqiqətən populyar olacaq.

Ümumiyyətlə, bütün bərk hallı akkumulyatorlar, xüsusən də avtomobillər kimi yüksək cərəyan tətbiqləri üçün olanlar sənayeləşmə miqyasından çox uzaqdır və əlavə təkmilləşdirməyə və xərclərə nəzarətə ehtiyac duyur.

Niyə bəziləri kütləvi istehsalın qaçılmaz olduğunu deyir, bəziləri isə bunun 10 il çəkəcəyini deyir?

Təxmin etdiyiniz kimi, hal-hazırda kütləvi istehsal üçün reklam edilən "bərk hal batareyaları" bütün bərk hal batareyaları deyil, yarı bərk hal batareyalarıdır.

Yarı bərk batareyalar adətən bir elektrodda bərk elektrolit, digərində isə maye elektrolit olur. Yarı bərk batareyalarla təcrübə edən bir çox insan tez kommersiya istifadəsi üçündür. Məsələn, Toyota tramvaylar üçün bütün bərk akkumulyatorları inkişaf etdirməyi hədəfləyib, lakin tədricən "yarı bərk" akkumulyatorlardan başlayacağını deyir.

Ning De geniş miqyaslı istehsalın 10 il çəkəcəyini deyəndə, bütün bərk hallı batareyaları nəzərdə tuturdu və məqsəd də bu idi.

Toyota və QuantumScape-in ​​bərk hallı batareyaları startaplar üçün təhlükə yarada bilərmi?

Bərk dövlət batareyasının inkişafı nöqteyi-nəzərindən.

Avropa və Amerika ölkələrində akkumulyator texnologiyası innovasiyasına əsasən startaplar rəhbərlik edir. Avropa və Amerika ölkələrində kiçik müəssisələr innovasiyaya cavabdeh olduqlarından və böyük müəssisələr birləşmə və satınalma yolu ilə innovasiya problemlərini həll etdikləri üçün geniş araşdırmaya ehtiyac yoxdur.

Yaponiyada ənənəvi avtomobil və maşınqayırma müəssisələri üstünlük təşkil edir, çünki Yapon ənənəvi müəssisələri çox perspektivlidir və istənilən yeni texnologiyanı sınamaq istəyir.

Çin bərk vəziyyət batareyası sahəsinə nisbətən gec daxil oldu. Bununla belə, biz inanırıq ki, bərk batareyalar medianın təsvir etdiyi qədər təsir edici deyil. Tədqiqat və inkişafda 1-2 illik boşluq olsa belə, baş güc batareyası şirkətinin mövqeyini alt-üst etmək kifayət deyil.

Birincisi, litium batareyalar əsas hala çevrildikcə, onlar sürətlə yaxşılaşacaqlar. Mövcud maye versiyası və ya təkmilləşməyə davam edəcək, xüsusən də hər il, 5 il, 10 il 30% təkmilləşsəniz, təkmilləşdirilmiş batareya səmərəliliyi bərk vəziyyətdə olan batareyaya bənzəyəcəkdir.

İkincisi, innovativ bərk batareya texnologiyası asanlıqla müəssisələrə inteqrasiya oluna bilər. Bərk hal batareyası da litium batareyanın marşrutudur. Litium batareyanın marşrutunda bu təkmilləşdirilmiş texnologiyalar aparıcı müəssisələr tərəfindən asanlıqla toplana bilər. Yeni batareya texnologiyasının sıçrayışı üçün fabrikin qurulmasının həddi və riski çox yüksəkdir, buna görə də bir çox insanlar texnologiyanı miqyasını sürətlə genişləndirə bilən aparıcı müəssisələrə satacaqlar. Bərk dövlət batareyasının nisbi texnologiya boşluğu kiçikdir və böyük partiyanın üstünlüyü bərk vəziyyət batareyasının kommersiyalaşdırılmasında daha vacibdir.