Jelenleg nincs életképes megoldás a szilárdtest akkumulátorok leválasztásának problémájára a folyamatban lévő kutatás-fejlesztési szakasz miatt, ami számos megoldatlan műszaki, gazdasági és kereskedelmi kihívást jelent. A jelenlegi műszaki korlátok miatt a tömegtermelés még távoli cél, és a szilárdtest akkumulátorok még nem érhetők el a piacon.
Mi akadályozza a szilárdtest akkumulátorok fejlesztését?
Szilárdtest akkumulátorokszilárd elektrolitot használnak a hagyományos folyékony elektrolit helyettlítium-ion akkumulátorokA hagyományos folyékony lítium akkumulátorok négy alapvető alkatrészből állnak: a pozitív elektródából, a negatív elektródából, az elektrolitból és a szeparátorból. Ezzel szemben a szilárdtest akkumulátorok szilárd elektrolitot használnak a hagyományos folyékony megfelelője helyett.
Tekintettel a szilárdtest akkumulátor-technológiában rejlő hatalmas potenciálra, miért nem vezették még be a piacra? Mert a laboratóriumi körülményektől a kereskedelmi forgalomba hozatalig tartó átmenet két kihívással néz szembe:műszaki megvalósíthatóságésgazdasági életképesség.
- 1. Műszaki megvalósíthatóság: A szilárdtest akkumulátor lényege, hogy a folyékony elektrolitot szilárd elektrolittal helyettesítse. Azonban a szilárd elektrolit és az elektróda anyaga közötti határfelület stabilitásának fenntartása jelentős kihívást jelent. A nem megfelelő érintkezés megnövekedett ellenálláshoz vezethet, ezáltal csökkentve az akkumulátor teljesítményét. Ezenkívül a szilárd elektrolitok alacsonyabb ionvezető képességgel rendelkeznek, és lassabbak.lítium-ionmobilitás, ami lassabb töltési és kisütési sebességet eredményez.
- Ráadásul a gyártási folyamat összetettebb. Például a szulfidos szilárd elektrolitokat inert gázvédelem alatt kell előállítani, hogy megakadályozzák a levegőben lévő nedvességreakciókat, amelyek mérgező gázokat termelnek. Ez a költséges és technikailag kihívást jelentő folyamat jelenleg akadályozza a tömegtermelés megvalósíthatóságát. Ezenkívül a laboratóriumi vizsgálati körülmények gyakran jelentősen eltérnek a valós környezettől, ami miatt sok technológia nem képes elérni a várt eredményeket.
- 2. Gazdasági életképesség:A teljesen szilárdtest akkumulátorok ára többszöröse a hagyományos folyékony lítium akkumulátorok költségének, és a kereskedelmi forgalomba hozatalhoz vezető út nehézségekbe ütközik. Bár elméletileg biztonságosabbak, a gyakorlatban a szilárd elektrolit magas hőmérsékleten lebomolhat, ami az akkumulátor teljesítményének csökkenéséhez vagy akár meghibásodáshoz is vezethet.
- Ezenkívül dendritek képződhetnek a töltés és kisütés során, amelyek átszúrhatják a szeparátort, rövidzárlatot, sőt robbanást is okozhatnak, ami jelentős biztonsági és megbízhatósági problémát jelent. Továbbá, amikor a kisüzemi gyártási folyamatot ipari termelésre bővítik, a költségek az egekbe szöknek.
Mikor érkeznek a szilárdtest akkumulátorok?
A szilárdtest akkumulátorok várhatóan elsősorban a csúcskategóriás szórakoztatóelektronikában, a kisméretű elektromos járművekben (EV) és a szigorú teljesítmény- és biztonsági követelményeket támasztó iparágakban, például a repülőgépiparban találnak majd alkalmazásokat. A piacon jelenleg kapható szilárdtest akkumulátorok azonban még a koncepciómarketing korai szakaszában vannak.
Neves autógyártó cégek éslítium akkumulátor gyártókA SAIC Motorhoz hasonlóan a GAC-Toyota, a BMW, a CATL, a BYD és az EVE is aktívan fejleszt szilárdtest akkumulátorokat. Mindazonáltal a legfrissebb termelési ütemterveik alapján nem valószínű, hogy a szilárdtest akkumulátorok teljes körű tömeggyártása legkorábban 2026-2027 előtt megkezdődhet. Még a Toyotának is többször felül kellett vizsgálnia az ütemtervét, és most a tömegtermelés 2030-ra való megkezdését tervezi.
Fontos megjegyezni, hogy a szilárdtest akkumulátorok elérhetőségi ütemterve számos tényező, például a technológiai kihívások és a hatósági jóváhagyások miatt változhat.
Főbb szempontok a fogyasztók számára
Miközben szorosan figyelemmel kíséri a fejleményeket aszilárdtest lítium akkumulátorA területen kulcsfontosságú, hogy a fogyasztók éber maradjanak, és ne hagyják magukat megingatni a felszínesen káprázatos információktól. Bár a valódi innovációkra és technológiai áttörésekre érdemes számítani, időre van szükség az ellenőrzésükhöz. Reméljük, hogy a technológia fejlődésével és a piac érésével a jövőben biztonságosabb és megfizethetőbb új energiamegoldások jelennek meg.
⭐ Kattintson az alábbi gombra, ha többet szeretne megtudni a szilárdtest akkumulátorról:
Közzététel ideje: 2024. október 30.