Наразі не існує життєздатного рішення проблеми відключення твердотільних акумуляторів через їх тривалий період досліджень та розробок, що створює різні невирішені технічні, економічні та комерційні проблеми. З огляду на поточні технічні обмеження, масове виробництво все ще є далекою метою, а твердотільні акумулятори ще не доступні на ринку.
Що перешкоджає розвитку твердотільних акумуляторів?
Твердотільні батареївикористовувати твердий електроліт замість рідкого електроліту, який зустрічається в традиційнихлітій-іонні акумуляториЗвичайні рідкі літієві батареї складаються з чотирьох основних компонентів: позитивного електрода, негативного електрода, електроліту та сепаратора. На відміну від них, твердотільні батареї використовують твердий електроліт замість звичайного рідкого аналога.
З огляду на великий потенціал цієї технології твердотільних акумуляторів, чому вона ще не була представлена на ринку? Тому що перехід від лабораторних досліджень до комерціалізації стикається з двома викликами:технічна доцільністьіекономічна доцільність.
- 1. Технічна доцільність: Основою твердотільного акумулятора є заміна рідкого електроліту твердим електролітом. Однак підтримка стабільності на межі розділу між твердим електролітом та матеріалом електрода є значною проблемою. Недостатній контакт може призвести до збільшення опору, що знижує продуктивність акумулятора. Крім того, тверді електроліти мають нижчу іонну провідність та повільнішу зарядку.літій-іонниймобільність, що призводить до повільнішої швидкості заряджання та розряджання.
- Більше того, процес виробництва є складнішим. Наприклад, сульфідні тверді електроліти необхідно виробляти під захистом інертного газу, щоб запобігти реакціям вологи в повітрі, які призводять до утворення токсичних газів. Цей дороговартісний та технічно складний процес наразі перешкоджає можливості масового виробництва. Крім того, умови лабораторних випробувань часто суттєво відрізняються від реальних умов, через що багато технологій не можуть досягти очікуваних результатів.
- 2. Економічна доцільність:Вартість повністю твердотільних акумуляторів у кілька разів вища, ніж традиційних рідких літієвих акумуляторів, і шлях до комерціалізації пов'язаний з труднощами. Хоча теоретично вони мають вищу безпеку, на практиці твердий електроліт може руйнуватися за високих температур, що призводить до зниження продуктивності акумулятора або навіть його виходу з ладу.
- Крім того, під час процесу заряджання та розряджання можуть утворюватися дендрити, проколювати сепаратор, спричиняти короткі замикання та навіть вибухи, що робить безпеку та надійність суттєвою проблемою. Крім того, коли дрібносерійний виробничий процес масштабується для промислового виробництва, витрати різко зростають.
Коли з'являться твердотільні акумулятори?
Очікується, що твердотільні акумулятори знайдуть основне застосування у високоякісній побутовій електроніці, малосерійних електромобілях (EV) та галузях з жорсткими вимогами до продуктивності та безпеки, таких як аерокосмічна галузь. Однак твердотільні акумулятори, що зараз доступні на ринку, все ще перебувають на ранніх стадіях концептуального маркетингу.
Відомі автомобільні компанії тавиробники літієвих батарейТакі компанії, як SAIC Motor, GAC-Toyota, BMW, CATL, BYD та EVE, активно розробляють твердотільні акумулятори. Тим не менш, виходячи з їхніх останніх виробничих графіків, малоймовірно, що повномасштабне масове виробництво твердотільних акумуляторів розпочнеться щонайменше раніше 2026-2027 років. Навіть Toyota була змушена кілька разів переглядати свої терміни, і тепер планує розпочати масове виробництво у 2030 році.
Важливо зазначити, що терміни доступності твердотільних акумуляторів можуть змінюватися через різні фактори, такі як технологічні проблеми та схвалення регуляторних органів.
Ключові міркування для споживачів
Уважно стежачи за прогресом утвердотільний літієвий акумуляторУ цій галузі споживачам вкрай важливо залишатися пильними та не піддаватися на вражаючу інформацію. Хоча справжні інновації та технологічні прориви варті очікування, вони потребують часу для перевірки. Сподіватимемося, що з розвитком технологій та дозріванням ринку в майбутньому з'являться більш безпечні та доступні нові енергетичні рішення.
⭐ Натисніть нижче, щоб дізнатися більше про твердотільний акумулятор:
Час публікації: 30 жовтня 2024 р.