Šiuo metu nėra tinkamo kietojo kūno baterijų atjungimo problemos sprendimo dėl tebevykstančių tyrimų ir plėtros etapų, kurie kelia įvairių neišspręstų techninių, ekonominių ir komercinių iššūkių. Atsižvelgiant į dabartinius techninius apribojimus, masinė gamyba vis dar yra tolimas tikslas, o kietojo kūno baterijų rinkoje dar nėra.
Kas trukdo kietojo kūno baterijų plėtrai?
Kietojo kūno baterijosnaudoti kietą elektrolitą vietoj skysto elektrolito, randamo tradiciniuoseličio jonų akumuliatoriaiĮprastos skysto ličio baterijos susideda iš keturių pagrindinių komponentų: teigiamo elektrodo, neigiamo elektrodo, elektrolito ir separatoriaus. Tuo tarpu kietojo kūno baterijose vietoj įprasto skystojo elektrolito naudojamas kietasis elektrolitas.
Atsižvelgiant į didelį šios kietojo kūno baterijų technologijos potencialą, kodėl ji dar nebuvo pristatyta rinkai? Nes perėjimas nuo laboratorijos prie komercializavimo susiduria su dviem iššūkiais:techninis įgyvendinamumasirekonominis gyvybingumas.
- 1. Techninis įgyvendinamumas: Kietojo kūno akumuliatoriaus esmė – pakeisti skystąjį elektrolitą kietuoju elektrolitu. Tačiau išlaikyti stabilumą kietojo elektrolito ir elektrodo medžiagos sąsajoje yra didelis iššūkis. Nepakankamas kontaktas gali padidinti varžą, todėl sumažėja akumuliatoriaus veikimas. Be to, kietieji elektrolitai pasižymi mažesniu joniniu laidumu ir lėtesniu įkaitimu.ličio jonųmobilumas, dėl kurio sumažėja įkrovimo ir iškrovimo greitis.
- Be to, gamybos procesas yra sudėtingesnis. Pavyzdžiui, sulfidiniai kietieji elektrolitai turi būti gaminami inertinių dujų aplinkoje, siekiant išvengti ore esančių drėgmės reakcijų, dėl kurių susidaro toksiškos dujos. Šis brangus ir techniškai sudėtingas procesas šiuo metu trukdo masinei gamybai. Be to, laboratorinių bandymų sąlygos dažnai labai skiriasi nuo realios aplinkos, todėl daugelis technologijų negali pasiekti laukiamų rezultatų.
- 2. Ekonominis gyvybingumas:Visiškai kietojo kūno baterijos kainuoja kelis kartus daugiau nei tradicinės skystojo ličio baterijos, o jų komercializavimo kelias yra kupinas sunkumų. Nors teoriškai jos yra saugesnės, praktiškai kietasis elektrolitas aukštoje temperatūroje gali suskilti, todėl sumažėja baterijos veikimas arba ji netgi sugenda.
- Be to, įkrovimo ir iškrovimo metu gali susidaryti dendritai, kurie gali pradurti separatorių, sukelti trumpuosius jungimus ir net sprogimus, todėl saugumas ir patikimumas tampa svarbia problema. Be to, kai smulkios gamybos procesas bus išplėstas iki pramoninės gamybos, išlaidos smarkiai išaugs.
Kada pasirodys kietojo kūno baterijos?
Tikimasi, kad kietojo kūno baterijos daugiausia bus naudojamos aukštos klasės plataus vartojimo elektronikoje, mažo masto elektrinėse transporto priemonėse (EV) ir pramonės šakose, kurioms keliami griežti našumo ir saugos reikalavimai, pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso pramonėje. Tačiau šiuo metu rinkoje esančios kietojo kūno baterijos vis dar yra ankstyvosiose koncepcijos rinkodaros stadijose.
Žymios automobilių kompanijos irličio baterijų gamintojaiTokios įmonės kaip „SAIC Motor“, „GAC-Toyota“, BMW, CATL, BYD ir EVE aktyviai kuria kietojo kūno baterijas. Nepaisant to, remiantis naujausiais jų gamybos grafikais, mažai tikėtina, kad masinė kietojo kūno baterijų gamyba prasidės anksčiau nei 2026–2027 m. Net „Toyota“ turėjo kelis kartus peržiūrėti savo grafiką ir dabar planuoja pradėti masinę gamybą 2030 m.
Svarbu atkreipti dėmesį, kad kietojo kūno baterijų prieinamumo laikas gali skirtis dėl įvairių veiksnių, tokių kaip technologiniai iššūkiai ir reguliavimo institucijų patvirtinimas.
Svarbiausi vartotojų aspektai
Atidžiai stebėdami pažangą,kietojo kūno ličio baterijaŠioje srityje labai svarbu, kad vartotojai išliktų budrūs ir nepasiduotų paviršutiniškai akinančiai informacijai. Nors verta tikėtis tikrų inovacijų ir technologinių proveržių, jiems patikrinti reikia laiko. Tikėkimės, kad technologijoms tobulėjant ir rinkai bręstant, ateityje atsiras saugesnių ir įperkamų naujų energijos sprendimų.
⭐ Norėdami sužinoti daugiau apie kietojo kūno bateriją, spustelėkite žemiau:
Įrašo laikas: 2024 m. spalio 30 d.