Tartalom
Drága szükségszerűség
A szilárdtest elektrolitok gyártása azonban drága. Ahogyan Dr. Lorenzo Grande, az IDTechEx technológiai elemzője, aki október 25-én webszemináriumot mutat be a szilárdtest akkumulátorok technológiájáról (részleteket itt olvashat, ha meg akarod hallgatni), elmondta nekem, hogy a „négyzetméteres költség exponenciálisan növekszik a az előállítani kívánt akkumulátor mérete. ”
A négyzetméterenkénti költség exponenciálisan növekszik az akkumulátor méretével.
A vékony fólia akkumulátorának költsége 20-30 dollár lehet egy kicsi RFID esetében, de okostelefon akkumulátorának szintjénél a költségek megfizethetetlenek lennének. Ebben a méretarányban a szilárdtest alternatíva ezer dollárba kerülhet egyetlen akkumulátorért.
Ez egyértelműen akadálya a fogyasztói elektronika általános alkalmazásának. De amint Dr. Grande rámutatott, a jelenlegi eseményekre hivatkozva:
A lítium-ion akkumulátorok, amint tudjuk, gyúlékony elektrolitot tartalmaznak. Ezek az elektrolitok általában szerves anyagokból vagy vegyi anyagokból készülnek, amelyek nagyon gyúlékonyak.
Amikor fontolóra vesszük ezeknek az elektrolitoknak a helyettesítéssel való helyettesítését, az azonnali haszon a tűzveszélyes folyadékról olyan szilárd anyagokra való átállásra kerül, amely vagy nem gyúlékony, vagy sokkal kevésbé tűzveszélyes, és ezért a felhasználó számára biztonságosabb.
Azért, mert mindenki folyékony elektrolitot használ, az az oka, hogy a szilárd elektrolitok még nem fejlesztettek ki teljesen, vagy még mindig túl drágák a nagyméretű gyártáshoz.
Ennek ellenére egyértelmű, hogy a szilárdtest akkumulátorok nagyszerű jövőben vannak a fogyasztói elektronikában előttük, mindaddig, amíg csökkenteni tudjuk a gyártás költségeit. Bár ez még mindig nagyon sokat játszik a játékban, Dr. Grande úgy gondolja, hogy egy olyan társaság, mint a Samsung, amely a közelmúltban óriási károkat szenvedett a biztonsági hírnevének, lehet, hogy az elsők között bejelentették az okostelefonban lévő szilárdtest akkumulátort, még akkor is, ha ez költségekre számít számukra pénzt erre.
Hol vagyunk
Ahogyan Dr. Grande mondta, a szilárdtest és az alternatív akkumulátorok technológiájának világában híreket adó vállalatok többsége (mint például az Enevate, amelynek szilícium-lítium-ion akkumulátorral rendelkezik már napjainkban), általában azok a kisvállalkozók, amelyek szüksége van a nyilvánosságra. És még az Enevate is nyitott a jelenlegi alternatívák költségeivel kapcsolatban, elismerve, hogy a teljesítmény skálája az árral jár, így a nagy teljesítményű akkumulátor továbbra is viszonylag magas költségekkel jár.
Sokkal nehezebb azonban felmérni, mennyire fejlett a szilárdtest elektrolitokkal kapcsolatos kutatás olyan nagyvállalatoknál, mint a Samsung és az LG, amelyek akkumulátorokat és fogyasztói elektronikákat gyártanak. Amit a mobil akkumulátorok technológiájának jelenlegi piaci vezetője zárt ajtók mögött ért el, nagyon haladhatott, ám versenyképes okokból nem teszik nyilvánosságra.
Az elkövetkező néhány évben a lítium-ion akkumulátorok folyékony bázisú elektrolitjai a múlté lesznek.
Ennek ellenére egy olyan kutató, mint Dr. Grande, szilárd meggyőződése, hogy a következő években a lítium-ion akkumulátorokban lévő folyékony bázisú elektrolit múlté lesz: „A szilárdtest-akkumulátorok piaca játékváltónak számít a területen . Az a társaság, amely a szilárdtest akkumulátorok mögött az értékláncot rögzíti, a fő piaci szereplők átszervezését fogja eredményezni. "
Az ázsiai akkumulátorgyártó társaságok természetesen erősen érdekeltek dominanciájuk megőrzésében, ám az utóbbi időben sok érdeklődés és beruházás történt az Egyesült Államokban és Európában. Attól függően, hogy ki határozza meg az uralkodó technológiát, és ki tudja ezt költség-verseny szempontból megtenni, a jelenlegi piaci vezetők a jövőben jelentős részét piaci részesedésükből elveszthetik a szilárdtestek számára.
A jelenlegi piaci vezetők jelentős részét piaci részesedésükből elveszíthetik a szilárdtest akkumulátorok esetében.
A dolgok jelenleg annyira rosszul vannak meghatározva, hogy körülbelül nyolc különböző kategóriájú szilárdtest elektrolit létezik, amelyek felhasználhatók a mobil elektronikában. Minden elektrolitkészítménynek különféle előnyei vannak, vagyis az egyes típusok többé-kevésbé alkalmazandók egy piacra, az adott prioritásoktól függően.
A szilárd állapot előnyei
A fokozott biztonság, a hosszabb élettartammal és a nagyobb kapacitásokkal meglehetősen vonzó értékesítési pályát eredményeznek.
Tehát mi a fő előnye a szilárdtest akkumulátoroknak? Közöttük a magas a biztonság: a szilárdtest elektrolitok nem csak kevésbé tűzveszélyesek, hanem stabilabbak és kevésbé hajlamosak a hőelvezetésre, ami akkumulátorok robbanását eredményezi.
De a szilárdtest elektrolitok kevésbé reagálnak, mint a folyékony elektrolitok, így várhatóan sokkal hosszabb ideig tartanak. A szilárdtest akkumulátorok szintén lehetővé teszik a megnövekedett energia-sűrűséget, „az aktuális értékek kétszeresére, ha ezeknél az elemeknél a grafit-anódot lítium-fém anódra is cserélik”. A fokozott biztonság, a hosszabb élettartammal és a nagyobb kapacitásokkal meglehetősen vonzó értékesítési pályát eredményeznek.
De vajon kitalálja, hogy a gyártók hogyan választják ki a szilárdtestű elemeket. A gyártók dönthetnek úgy, hogy az akkumulátor fizikai méretét ugyanolyan méretűként tartják fenn, mint a mai nap, és az előnye nagyobb akkumulátor-élettartammal jár. Vagy dönthet úgy, hogy csökkenti az akkumulátor méretét, miközben megőrzi a megszokott „egész napos” akkumulátor élettartamát.
Ez nyilvánvalónak tűnhet - ki nem választaná azt a telefont, amelyet 2-3 napos akkumulátor-élettartammal forgalmaznak? - de ne feledje, hogy a szilárdtest akkumulátorok előállítása drága.
Valószínűbb, hogy először kisebb szilárdtestű elemeket vezettek be, amelyeknek élettartama hasonló, mint a mostanában.
Ez azt jelenti, hogy valószínűbb, hogy először kisebb szilárdtestű elemeket vezetünk be, amelyek élettartama hasonló, mint a meglévő folyékony bázisú elektrolitok esetében. Legalább addig, amíg a szilárdtest elektrolitok előállításának költségei nem csökkennek.
Mikor érkezik meg?
Tehát mikor várhatjuk el, hogy a szilárdtestű akkumulátorok átvegyék? Dr. Grande szerint az autóipar a végső játék. Ez azt jelenti, hogy az autóiparnak szigorú biztonsági követelményei miatt a leghosszabb ideig kell várnia. De ez azt jelenti, hogy más területeken várhatóan sokkal korábban gördülnek fel a szilárdtest elemek.
Ez a technológia nem lesz elég érett a mobiltelefon-piac számára még 4-5 évig.
„A drónpiac sok szempontból a kezdeti lépés a szilárdtest akkumulátorok következő generációja számára” - mondja Dr. Grande - „és ez 2017-ben megtörténik. A második piac hordható, majd nagyobb fogyasztási elektronika, például okostelefonok lesz. . Ez a technológia azonban még 4-5 évig nem lesz elég érett a mobiltelefon-piac számára. ”
Még ennek a meglehetősen jól hangzó időkeretnek az elemeiben lévő szilárdtest elektrolitok - vagy más új akkumulátor-technológia - már régóta esedékesek: „A lítium-ion megközelíti műszaki korlátait, és a folyékony elektrolit az egyik oka ennek. Miután a szilárdtest elektrolitok bekapcsolódtak a drónpiacra és a fogyasztói elektronikai piacon, minden vállalat látni fogja a technológia további előnyeit, ha jobb akkumulátorokat készít.
Záró szó
Mint mindig, a probléma a költség és a tömeges elfogadás. A kezdeti beruházási költségek továbbra is magasak, és továbbra is várjuk a tömegtermelés általános modelljének meghatározását. Ha azonban egy olyan társaság, mint a Samsung, úgy dönt, hogy beleveszi magát a fogyasztási cikkbe, a termelési mennyiség hatalmas növekedése segít csökkenteni a gyártási költségeket.
Amit a fő akkumulátorgyártók eddig megtették, a károk ellenőrzése. Ebben a tekintetben azonban nincs ezüstgolyó.
„Amit a fő akkumulátorgyártók eddig megtették, az a károsodás ellenőrzése, azaz égésgátló anyag hozzáadása a folyadék alapú elektrolithoz. Ebben a tekintetben azonban nincs ezüstgolyó. Az akkumulátorgyártók évek óta adnak hozzá adalékanyagokat, de amint az a hírekből látható, rossz dolgok mégis előfordulhatnak. ”
A szilárdtest lehet a jövő, de amint Dr. Grande figyelmeztet, „még mindig nem vagyunk biztosak benne, hogy ezek közül a technológiák közül melyik juttatja el a tömegpiacra.” Azt is el kell ismerni, hogy „ami jelenleg ott van, az nem megegyezik a folyékony elektrolit teljesítményével ”. De amint a technológia éretté válik, nem kétséges, hogy a szilárdtest átveszi-e az irányítást.
Szereted a szilárdtest akkumulátorok hangjait? Gondolod, hogy ez javíthatja a Samsung imázsát?
Ha csatlakozni szeretne Dr. Lorenzo Grande szilárdtest akkumulátorokkal foglalkozó webes szemináriumához az IDTechEx-hez, kattintson ide. Több ülés zajlik október 25-én.
