Pašlaik nav dzīvotspējīga risinājuma cietvielu akumulatoru atvienošanas problēmai, jo tie joprojām tiek pētīti un attīstīti, radot dažādas neatrisinātas tehniskas, ekonomiskas un komerciālas problēmas. Ņemot vērā pašreizējos tehniskos ierobežojumus, masveida ražošana joprojām ir tāls mērķis, un cietvielu akumulatori tirgū vēl nav pieejami.
Kas kavē cietvielu akumulatoru attīstību?
Cietvielu baterijasizmantot cieto elektrolītu, nevis šķidro elektrolītu, kas atrodams tradicionālajos elektrolītoslitija jonu akumulatoriParastās šķidrā litija baterijas sastāv no četrām būtiskām sastāvdaļām: pozitīvā elektroda, negatīvā elektroda, elektrolīta un separatora. Turpretī cietvielu baterijās parastā šķidrā elektrolīta vietā tiek izmantots cietais elektrolīts.
Ņemot vērā šīs cietvielu akumulatoru tehnoloģijas lielo potenciālu, kāpēc tā vēl nav ieviesta tirgū? Tāpēc, ka pāreja no laboratorijas uz komercializāciju saskaras ar diviem izaicinājumiem:tehniskā iespējamībaunekonomiskā dzīvotspēja.
- 1. Tehniskā iespējamība: Cietvielu akumulatora kodols ir šķidrā elektrolīta aizstāšana ar cieto elektrolītu. Tomēr stabilitātes saglabāšana saskarnē starp cieto elektrolītu un elektroda materiālu rada ievērojamas grūtības. Nepietiekams kontakts var izraisīt palielinātu pretestību, tādējādi samazinot akumulatora veiktspēju. Turklāt cietajiem elektrolītiem ir zemāka jonu vadītspēja un lēnāka uzkrāšanās.litija jonumobilitāti, kas noved pie lēnāka uzlādes un izlādes ātruma.
- Turklāt ražošanas process ir sarežģītāks. Piemēram, sulfīda cietie elektrolīti jāražo inertas gāzes aizsardzībā, lai novērstu mitruma reakcijas gaisā, kas rada toksiskas gāzes. Šis dārgais un tehniski sarežģītais process pašlaik kavē masveida ražošanas iespējamību. Turklāt laboratorijas testēšanas apstākļi bieži vien ievērojami atšķiras no reālās vides, kā rezultātā daudzas tehnoloģijas nespēj sasniegt gaidītos rezultātus.
- 2. Ekonomiskā dzīvotspēja:Pilnībā cietvielu akumulatoru izmaksas ir vairākas reizes lielākas nekā tradicionālajiem šķidrā litija akumulatoriem, un ceļš uz komercializāciju ir pilns ar grūtībām. Lai gan teorētiski tiem ir augstāka drošība, praksē cietais elektrolīts augstā temperatūrā var sadalīties, kā rezultātā samazinās akumulatora veiktspēja vai pat tas var sabojāties.
- Turklāt uzlādes un izlādes procesā var veidoties dendrīti, kas caurdur separatoru, izraisot īssavienojumus un pat sprādzienus, padarot drošību un uzticamību par būtisku problēmu. Turklāt, kad maza mēroga ražošanas process tiks paplašināts rūpnieciskai ražošanai, izmaksas strauji pieaugs.
Kad parādīsies cietvielu akumulatori?
Paredzams, ka cietvielu akumulatori atradīs galvenos pielietojumus augstas klases plaša patēriņa elektronikā, maza mēroga elektriskajos transportlīdzekļos (EV) un nozarēs ar stingrām veiktspējas un drošības prasībām, piemēram, kosmosa nozarē. Tomēr pašlaik tirgū pieejamie cietvielu akumulatori joprojām ir konceptuālās tirdzniecības sākumposmā.
Ievērojami autobūves uzņēmumi unlitija akumulatoru ražotājiTāpat kā SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD un EVE aktīvi izstrādā cietvielu akumulatorus. Tomēr, ņemot vērā to jaunākos ražošanas grafikus, maz ticams, ka cietvielu akumulatoru pilna mēroga masveida ražošana sāksies ātrāk nekā 2026.–2027. gadā. Pat Toyota ir vairākkārt pārskatījusi savu grafiku, un tagad plāno sākt masveida ražošanu 2030. gadā.
Ir svarīgi atzīmēt, ka cietvielu akumulatoru pieejamības laika grafiks var atšķirties dažādu faktoru, piemēram, tehnoloģisko izaicinājumu un normatīvo apstiprinājumu, dēļ.
Galvenie apsvērumi patērētājiem
Cieši sekojot līdzi progresamcietvielu litija akumulatorsŠajā jomā ir ļoti svarīgi, lai patērētāji saglabātu modrību un neļautos virspusēji žilbinošai informācijai. Lai gan patiesas inovācijas un tehnoloģiski sasniegumi ir gaidīšanas vērti, to pārbaudei nepieciešams laiks. Cerēsim, ka, tehnoloģijām attīstoties un tirgum nobriestot, nākotnē parādīsies drošāki un pieejamāki jauni enerģijas risinājumi.
⭐ Noklikšķiniet zemāk, lai uzzinātu vairāk par cietvielu akumulatoru:
Publicēšanas laiks: 2024. gada 30. oktobris