Eins og er er engin raunhæf lausn á vandamálinu varðandi aftengingu rafgeyma í föstum efnum vegna þess að rannsóknar- og þróunarstig þeirra er enn í gangi, sem hefur í för með sér ýmsar óleystar tæknilegar, efnahagslegar og viðskiptalegar áskoranir. Miðað við núverandi tæknilegar takmarkanir er fjöldaframleiðsla enn fjarlæg markmið og föstum efnum eru ekki enn fáanlegar á markaðnum.
Hvað hindrar þróun rafgeyma í föstu formi?
Rafhlöður í föstu formiNotið fast raflausn í stað fljótandi raflausnar sem finnst í hefðbundnumlitíum-jón rafhlöðurHefðbundnar fljótandi litíumrafhlöður samanstanda af fjórum nauðsynlegum hlutum: jákvæðu rafskauti, neikvæðu rafskauti, rafvökva og aðskilnaði. Aftur á móti nota fastrafhlöður fasta rafvökva í stað hefðbundinnar fljótandi rafhlöðu.
Í ljósi þess hve mikil möguleiki þessi rafhlaðatækni í föstu formi hefur í för með sér, hvers vegna hefur hún ekki enn verið kynnt á markaðnum? Vegna þess að umskiptin frá rannsóknarstofu til markaðssetningar standa frammi fyrir tveimur áskorunum:tæknileg framkvæmanleikiogefnahagsleg hagkvæmni.
- 1. Tæknileg hagkvæmni: Kjarni fastrafhlöðu er að skipta út fljótandi rafvökva fyrir fasta rafvökva. Hins vegar er veruleg áskorun að viðhalda stöðugleika á milliviðmóti fastra rafvökva og rafskautsefnis. Ófullnægjandi snerting getur leitt til aukinnar viðnáms og þar með dregið úr afköstum rafhlöðunnar. Að auki þjást fastir rafvökvar af lægri jónleiðni og hægari ...litíumjónhreyfanleiki, sem leiðir til hægari hleðslu- og afhleðsluhraða.
- Þar að auki er framleiðsluferlið flóknara. Til dæmis verður að framleiða fastar súlfíð rafvökva undir verndun óvirkra lofttegunda til að koma í veg fyrir rakaviðbrögð í loftinu sem mynda eitraðar lofttegundir. Þetta dýra og tæknilega krefjandi ferli hindrar nú möguleikann á fjöldaframleiðslu. Þar að auki eru prófunaraðstæður í rannsóknarstofu oft verulega frábrugðnar raunverulegu umhverfi, sem veldur því að margar tæknilausnir ná ekki tilætluðum árangri.
- 2. Hagkvæmni:Kostnaðurinn við að nota rafhlaður sem eru eingöngu í föstu formi er margfalt meiri en hjá hefðbundnum fljótandi litíumrafhlöðum og leiðin að markaðssetningu er erfið. Þótt öryggi þeirra sé meira í orði kveðnu getur rafvökvinn í föstu formi brotnað niður við hátt hitastig í reynd, sem leiðir til minni afkösta rafhlöðunnar eða jafnvel bilunar.
- Að auki geta dendrítar myndast við hleðslu og afhleðslu, sem geta stungið í gegnum aðskiljuna og valdið skammhlaupi og jafnvel sprengingum, sem gerir öryggi og áreiðanleika að verulegu máli. Þar að auki, þegar framleiðsluferli í litlum stíl er aukið fyrir iðnaðarframleiðslu, mun kostnaður hækka gríðarlega.
Hvenær koma rafgeymar í fasta stöðu?
Gert er ráð fyrir að rafgeymar með fasta efnasamsetningu muni finna aðallega notkun í háþróaðri neytendarafeindatækni, litlum rafknúnum ökutækjum og iðnaði með strangar kröfur um afköst og öryggi, svo sem flug- og geimferðaiðnaði. Hins vegar eru rafgeymarnir með fasta efnasamsetningu sem nú eru fáanlegir á markaðnum enn á frumstigi hugmyndamarkaðssetningar.
Þekktir bílafyrirtæki ogframleiðendur litíumrafhlöðuFyrirtæki eins og SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD og EVE eru virkir í þróun á rafgeymum með fasta efnasamsetningu. Engu að síður, miðað við nýjustu framleiðsluáætlanir þeirra, er ólíklegt að full framleiðsla á rafgeymum með fasta efnasamsetningu hefjist fyrir 2026-2027 í fyrsta lagi. Jafnvel Toyota hefur þurft að endurskoða tímalínu sína ítrekað og hyggst nú hefja fjöldaframleiðslu árið 2030.
Mikilvægt er að hafa í huga að framboðstími á föstu-efna rafhlöðum getur verið breytilegur vegna ýmissa þátta eins og tæknilegra áskorana og samþykkis eftirlitsaðila.
Lykilatriði fyrir neytendur
Þótt fylgst sé náið með framvindu mála ílitíum rafhlaða í föstu formiÁ þessu sviði er afar mikilvægt að neytendur séu vakandi og láti ekki yfirborðskenndar upplýsingar hafa áhrif á sig. Þótt vert sé að búast við raunverulegum nýsköpunum og tækniframförum þarf tíma til að staðfesta þær. Vonandi muni öruggari og hagkvæmari orkulausnir koma fram í framtíðinni eftir því sem tæknin þróast og markaðurinn þroskast.
⭐ Smelltu hér að neðan til að læra meira um rafgeyma í föstu formi:
Birtingartími: 30. október 2024