[Energitætheden for lithiumbatterier kan i fremtiden nå op på 1,5 gange til 2 gange strømmen, hvilket betyder, at batterierne bliver mindre. ]
[Lithium-ion-batteriomkostningsreduktionsområdet er højst mellem 10% og 30%. Det er svært at halvere prisen. ]
Fra smartphones til elbiler infiltrerer batteriteknologien gradvist alle aspekter af livet. Så hvilken retning vil fremtidens batteri udvikle sig, og hvilke ændringer vil det medføre for samfundet? Med disse spørgsmål i tankerne interviewede First Financial reporter sidste måned Akira Yoshino, en japansk videnskabsmand, der vandt Nobelprisen i kemi for lithium-ion-batterier i år.
Efter Yoshinos mening vil lithium-ion-batterier stadig dominere batteriindustrien i de næste 10 år. Udviklingen af nye teknologier såsom kunstig intelligens og Internet of Things vil bringe "utænkelige" ændringer til anvendelsesmulighederne for lithium-ion-batterier.
Ufattelig forandring
Da Yoshino blev opmærksom på udtrykket "bærbar", indså han, at samfundet havde brug for et nyt batteri. I 1983 blev verdens første lithiumbatteri født i Japan. Yoshino Akira producerede verdens første prototype af et genopladeligt lithium-ion-batteri og vil i fremtiden yde et fremragende bidrag til udviklingen af lithium-ion-batterier, der er meget udbredt i smartphones og elektriske køretøjer.
Sidste måned sagde Akira Yoshino i et eksklusivt interview med finansjournalist nr. 1, at efter at have lært, at han vandt Nobelprisen, "har han ingen rigtige følelser." "De fulde interviews gjorde mig senere meget travlt, og jeg kunne ikke være så glad." sagde Akira Yoshino. "Men efterhånden som dagen for modtagelse af priserne i december nærmer sig, er virkeligheden af priserne blevet stærkere."
I de sidste 30 år har 27 japanske eller japanske forskere vundet Nobelprisen i kemi, men kun to af dem, inklusive Akira Yoshino, har modtaget priser som virksomhedsforskere. "I Japan modtager forskere fra forskningsinstitutter og universiteter generelt priser, og få virksomhedsforskere fra industrien har vundet priser." Det fortalte Akira Yoshino til First Financial Journalist. Han understregede også branchens forventninger. Han mener, at der er meget forskning på Nobelniveau i virksomheden, men den japanske industri bør forbedre sin lederskab og effektivitet.
Yoshino Akira mener, at udviklingen af nye teknologier såsom kunstig intelligens og Internet of Things vil bringe "utænkelige" ændringer til anvendelsesmulighederne for lithium-ion-batterier. For eksempel vil udviklingen af software fremskynde batteridesignprocessen og udviklingen af nye materialer og kan påvirke brugen af batteriet, så batteriet kan bruges i det bedste miljø.
Yoshino Akira er også meget bekymret over bidraget fra hans forskning til at løse globale klimaforandringer. Han fortalte First Financial Journalist, at han blev belønnet af to grunde. Den første er at bidrage til udviklingen af et smart mobilsamfund; det andet er at give et vigtigt middel til at beskytte det globale miljø. ”Bidraget til miljøbeskyttelse vil blive mere og mere tydeligt i fremtiden. Samtidig er dette også en stor forretningsmulighed.” Det fortalte Akira Yoshino til en finansjournalist.
Yoshino Akira fortalte studerende under en forelæsning på Meijo Universitet som professor, at i betragtning af offentlighedens høje forventninger til brugen af vedvarende energi og batterier som modtræk til global opvarmning, vil han levere sin egen information, herunder tanker om miljøspørgsmål. ”
Hvem vil dominere batteriindustrien
Udviklingen af batteriteknologi satte gang i en energirevolution. Fra smartphones til elbiler er batteriteknologi allestedsnærværende og ændrer alle aspekter af folks liv. Hvorvidt det fremtidige batteri bliver mere kraftfuldt og lavere omkostninger, vil påvirke hver enkelt af os.
På nuværende tidspunkt er industrien forpligtet til at forbedre batteriets sikkerhed og samtidig øge batteriets energitæthed. Forbedringen af batteriydelsen hjælper også med at imødegå klimaændringer gennem brug af vedvarende energi.
Efter Yoshinos opfattelse vil lithium-ion-batterier stadig dominere batteriindustrien i de næste 10 år, men udviklingen og fremkomsten af nye teknologier vil også fortsætte med at styrke industriens værdiansættelse og udsigter. Yoshino Akira fortalte First Business News, at energitætheden af lithium-batterier i fremtiden kan nå 1,5 gange til 2 gange strømmen, hvilket betyder, at batteriet bliver mindre. "Dette reducerer materialet og reducerer dermed omkostningerne, men der vil ikke være et væsentligt fald i prisen på materialet." Han sagde: "Reduktionen i prisen på lithium-ion-batterier er højst mellem 10% og 30%. Vil du halvere prisen er sværere. ”
Vil elektroniske enheder oplades hurtigere i fremtiden? Som svar sagde Akira Yoshino, at en mobiltelefon er fuld på 5-10 minutter, hvilket er opnået i laboratoriet. Men hurtig opladning kræver stærk spænding, hvilket vil påvirke batteriets levetid. I mange situationer i virkeligheden behøver folk måske ikke at oplade særlig hurtigt.
Fra de tidlige bly-syre-batterier, til nikkel-metalhydrid-batterier, der er grundpillerne i japanske virksomheder som Toyota, til lithium-ion-batterier, der blev brugt af Tesla Roaster i 2008, har traditionelle flydende lithium-ion-batterier domineret strømbatteriet marked i ti år. I fremtiden vil modsætningen mellem energitæthed og sikkerhedskrav og traditionel lithium-ion batteriteknologi blive stadig mere fremtrædende.
Som svar på eksperimenter og solid-state batteriprodukter fra oversøiske virksomheder sagde Akira Yoshino: "Jeg tror, at solid state batterier repræsenterer en fremtidig retning, og der er stadig meget plads til forbedring. Jeg håber snart at se nye fremskridt."
Han sagde også, at solid-state-batterier i teknologi ligner lithium-ion-batterier. "Gennem forbedringen af teknologien kan hastigheden af lithium-ion svømning endelig nå omkring 4 gange den nuværende hastighed." Det fortalte Akira Yoshino til en reporter på First Business News.
Solid-state-batterier er lithium-ion-batterier, der bruger solid-state elektrolytter. Fordi faststofelektrolytter erstatter den potentielt eksplosive organiske elektrolyt i traditionelle lithium-ion-batterier, løser dette de to store problemer med høj energitæthed og høj sikkerhedsydelse. Solid-state elektrolytter bruges ved samme energi Batteriet, der erstatter elektrolytten, har en højere energitæthed, har samtidig større effekt og længere brugstid, hvilket er udviklingstendensen for næste generation af lithiumbatterier.
Men solid-state batterier står også over for udfordringer såsom at reducere omkostningerne, forbedre sikkerheden ved faste elektrolytter og opretholde kontakt mellem elektroder og elektrolytter under op- og afladning. På nuværende tidspunkt investerer mange globale gigantiske bilfirmaer massivt i forskning og udvikling til solid-state batterier. For eksempel er Toyota ved at udvikle et solid state-batteri, men omkostningerne oplyses ikke. Forskningsinstitutioner forudsiger, at den globale efterspørgsel efter solid-state batterier i 2030 forventes at nærme sig 500 GWh.
Professor Whitingham, der delte Nobelprisen med Akira Yoshino, sagde, at solid-state batterier kan være de første, der bruges i små elektronik såsom smartphones. "Fordi der stadig er store problemer i anvendelsen af store systemer." sagde professor Wittingham.
Indlægstid: 16. december 2019